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Brigitte Klose
Meteorologie
Eine interdisziplinäre Einführung in die Physik der Atmosphäre
erschienen April 2008
396 Seiten, 180 schw.-w. und 20 farb. Abb., 60 schw.-w. und 20 farb. Fotos, 120 schw.-w. Zeichn., Gebunden
Springer-Verlag GmbH & Co. KG | ISBN: 3540713085
| |  | 59.95 EUR |  | | |
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Ähnliche Bücher anzeigen
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Vorwort Das vorgelegte Buch beruht auf langjähriger Lehrtätigkeit, die mit den Vorlesungen für Meteorologie an Humboldt-Universität zu Berlin begann und mit denen für Navigation und Meteorologie am Fachbereich Seefahrt in Elsfleth ihre Fortsetzung fand. Es ist einerseits aus dem Mangel an aktuellen deutschen Lehrbüchern entstanden und beruht andererseits auf dem nicht ganz uneigennützigen Grund, während der Vorlesungen nicht fortwährend die Tafeln säubern zu müssen. Außerdem hat mir das Schreibe...
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Meteorologie Die Meteorologie beschäftigt sich heute als stark theoretisch geprägte und hochspezialisierte Wissenschaft vorwiegend mit den physikalischen und chemischen Prozessen in der Erdatmosphäre, wobei insbesondere die Wetterprognose nicht mehr auf herkömmlichen Wetterregeln basiert, sondern weitgehend mathematisiert ist. Um den Studierenden und allen am Wetter Interessierten einen Einblick in den täglich wechselnden augenblicklichen Zustand der Atmosphäre zu vermit... [weiter lesen] |
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Brigitte Klosehat zunächst im Flugwetterdienst und für den Fernsehwetterbericht gearbeitet, ehe sie an der Humboldt Universität zu Berlin promovierte und habilitierte. Ihre wissenschaftlichen Arbeiten befassen sich mit Windphänomenen im Grenzschichtbereich und Beiträgen zur Synoptischen Meteorologie. Von 1989 bis 1996 war Sie Dozentin im Fachbereich Meteorologie und Geophysik der Humboldt Universität zu Berlin, und seit 1997 ist sie Professorin für Navigation und Meteorologie am Fachbereich Seef... [weiter lesen] |
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Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
1.1 Begriffsbildung und Einteilungsprinzipien 1
1.1.1 Zeitlicher und räumlicher Maßstab 2
1.2 Synoptische Meteorologie 2
1.3 Klimatologie 4
1.4 Physikalische Größen und ihre Maßeinheiten 6
2 Die Erdatmosphäre: Ihre chemische Zusammensetzung, vertikale Struktur und P...
2.1 Zusammensetzung der Erdatmosphäre 10
2.1.1 Atmosphärischer Wasserdampf 13
2.1.2 Atmosphärisches Ozon 14
2.1.3 Atmosphärisches Kohlendioxid 22
2.1.4 Methan 25
2.1.5 Distickstoffoxid 25
2.2 Der Treibhauseffekt 26
2.2.1 Auswirkungen des Treibhauseffektes 28
2.2.2 Thermohaline Zirkulation 34
2.3 Vertikale Struktur der Erdatmosphäre 39
2.3.1 Einteilungsprinzip: Vertikaler Temperaturverlauf 39
2.3.2 Einteilungsprinzip: Solarer Strahlungsumsatz 43
2.3.3 Einteilungsprinzip: Ionisierungsgrad 44
2.3.4 Polarlichter 45
2.4 Die Lufthülle der Erde als thermodynamisches System 47
2.4.1 Gesetze für ideale Gase 48
Übungen 49
3 Thermodynamische Betrachtungen 51
3.1 Wärmekapazität 52
3.2 Zustandsänderungen 53
3.2.1 Potentielle Temperatur 54
3.3 Vertikaler Temperaturgradient 56
3.3.1 Stüve-Diagramm 61
3.4Änderungen der Schichtungsstabilität 62
Übungen 64
4 Meteorologische Größen: Ihre Messung sowie räumliche und zeitliche Variabil...
4.1 Der Luftdruck 65
4.1.1 Hydrostatische Grundgleichung 66
4.1.2 Barometrische Höhenformel 68
4.1.3 Geopotential und Höhenwetterkarte 70
4.1.4 Standardatmosphäre 71
4.1.5 Luftdruckverteilung im Meeresniveau 72
4.1.6 Barische Systeme der freien Atmosphäre 77
4.1.7 Globale Druckverteilung im Meeresniveau 79
4.1.8 Zeitliche Variation des Luftdrucks 79
4.1.9Übungen 85
4.2 Die Lufttemperatur 86
4.2.1 Der "Wärmezustand" eines Körpers 86
4.2.2 Temperaturskalen 87
4.2.3 Temperaturmessung 88
4.2.4 Basismessverfahren 94
4.2.5 Zeitliche und räumliche Variation der Lufttemperatur 95
4.2.6 Wärmetransport durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung 97
4.2.7 Temperaturbestimmung in der meteorologischen Praxis 100
Übungen 104
4.3 Die Luftfeuchtigkeit 104
4.3.1 Gleichgewichtsformen zwischen Wasser und Wasserdampf 105
4.3.2 Wasserdampfdruck bei Sättigung 106
4.3.3 Wasserdampf als ideales Gas 108
4.3.4 Feuchtigkeitsmaße 108
4.3.5 Feuchtemessung 112
4.3.6Übungen 113
4.4 Meteore, Hydrometeore, Wolken und Nebel 115
4.4.1 Wolken 116
4.4.2 Nebel 126
4.4.3Übungen 131
4.5 Der Wind 132
4.5.1 Windbestimmung an Bord 136
4.5.2 Charakteristika des Windfeldes 137
4.5.3Änderung des Windes mit der Höhe 138
4.5.4 Windmessung 150
4.5.5Übungen 152
4.6 Die Strahlung 153
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Sachverzeichnis
AAblenkungswinkel 141, 147, 221, 384
Absorption 170, 174, 176, 179, 183, 184, 187, 201, 202, 204
Absorptionsbanden 15, 170, 173, 203
Absorptionskoeffizient 176
Absorptionsvermögen 155, 170
Adiabate 54
Advektion 57, 63, 232, 265
Aerologie 118
Aerosol 27, 29, 117, 130, 169, 174, 181, 183185, 187, 190, 192, 194, 195, 204, 241
Aleutenhoch 20
Aleutentief 275, 293, 294
allgemeine Zirkulation 183, 271
Altocumulus 127, 305, 354
Altostratus 127, 255
Anafront 249, 254
Anemometer 150, 152
antizyklonal 75, 144, 218220, 229, 230, 234, 236, 243, 249, 254, 264, 318
Antizyklone 4, 76, 77, 220, 221, 230, 233, 237, 261, 271, 275, 278, 280, 281, 284, 32...
äquatoriale Tiefdruckrinne 276
Arktische Oszillation 286, 293
Atlantic Multidecadal Oscillation 335
Atmosphäre 3, 4, 10, 11, 14, 16, 17, 24, 25, 27, 40, 43, 45, 54, 56, 59, 63, 65, 66, ...
Ausdehnungskoeffizient 8890, 94, 104, 384
Ausstrahlung 156, 174, 175, 178, 240, 295
Azorenhoch 68, 290, 291
BBöe 3, 32, 124, 136, 148, 152, 223, 239, 258, 267, 291, 298300, 304, 324, 332, 364
Böenlinie 3, 304
baroklin 144, 233, 246, 250, 265, 266
Barometer 81, 82, 84, 85, 339
barometrische Höhenstufe 67
Bestrahlungsstärke 162, 163
Bewegungsgleichung 138, 141, 217
Biosphäre 4, 24, 183
Blitz 115, 183, 297, 299, 305308, 311315, 317, 364, 366
Bodenwärmestrom 98, 100, 176, 180
Bodenwetterkarte 70, 75, 77, 85, 205, 209, 225
Boltzmann-Konstante 49, 86, 157, 382, 385
Bouguer-Lambert-Beer-Gesetz 161
Boyle-Mariotte-Gesetz 48
Buys-Ballot-Gesetz 147
CCAT 3
Cirrocumulus 119, 127, 354
Cirrostratus 119, 127, 354
Cirrus 119, 127, 240, 242, 255, 256, 298, 333, 340, 353
Clausius-Clapeyron-Gleichung 106
conveyor belt 254, 256, 257
Coriolis 213
- Beschleunigung 212215
- Effekt 218
- Kraft 145, 147, 211, 212, 214, 217, 219221, 225, 260, 271, 275, 318
- Parameter 215, 264, 276, 277
Cumulonimbus 334
Cumulus 119
Cumuluswolken 126
DDaansgard-Oeschger-Zyklus 37, 38
Daltonsches Gesetz 104
Dampfdruck 61, 88, 101, 102, 106108, 114, 184, 382
Deposition 22, 182, 186
Dichte 12, 48, 66, 69, 99, 108, 384
- Flussdichte 97, 211
- Flussstromdichte 382
- Partikeldichte 184
- Schönwetterstromdichte 306, 382
- Strahldichte 157, 383
- Strahlungsflussdichte 16, 156, 197
Divergenz 225, 326
- Geschwindigkeitsdivergenz 143, 226
- Horizontaldivergenz 227, 228
- Massendivergenz 231, 264
- Richtungsdivergenz 225
- Strömungsdivergenzen 243
Dobson-Finheit 14, 382, 385
Donner 115, 307. 312. 31 3
Druck 48, 65, 68
Druckänderung 67, 80
Druckfläche 70
Druckgradient 67
Druckgradientkraft 207
Druckschwankung 80
Drucktendenz 80
Druckverteilung 72
dynamischer 148
- Gasdruck 48
- Luftdruck 4, 66, 69, 79
- Normaldruck 14
- Partialdruck 104
- Standarddruck 68
- statischer 148
- Staudruck 148
Dvorak-Skala 334
EEkman 140
- Schicht 41, 140
- Spirale 140
El Nino
- Episode 289
- Ereignisse 287
- Jahre 329
- Phasen 290
Energie 153, 156
- Bewegungsenergie 51
Energiebilanz 175
Energiefluss 163, 165
Energiequelle 329
- innere 51, 52, 98
- kinetische 51, 66, 86, 87, 329
- kurzwellige 269
- Labilitätsenergie 297
- Photonenenergie 155
- potentielle 69
- Sonnenenergie 40, 159, 176, 295
- Strahlungsenergie 43, 156, 160, 170
- thermische 69
Energiebilanz 5, 26, 27, 98, 125, 273
ENSO 285
- Ereignis 285
- Ereignisse 293
- Index 290
- Kaltphase 336
- Phänomen 5
- Zyklus 289
Erdblitz 312
- positiver 314
Exosphäre 9. 10, 43
Extinktion 161
Extinktionskoeffizient 161, 188
FFenster 170, 201
- atmosphärisches 93, 201
Ferrel-Zelle 271
Feuchtadiabate 59
Feuchte
- relative 61, 107
- spezifische 61, 110
Front 245, 251253, 271
- Bodenfront 248
Frontalzyklone 245
Frontfläche 252
- Gewitterfront 240
- instationäre 253
- Polarfront 234, 246
- Polarfronttheorie 247
- stationäre 253
- Subtropikfront 247
Frontalzone 233, 234, 243, 245, 249, 251, 255, 257
- planetarische 274
- thermische 255
Frontogenese 247
Frontpassage 255258
GGaskonstante 48, 49
- für trockene Luft 112
- für Wasserdampf 108
- spezielle 49
- universelle 49
Gegenstrahlung 22, 100, 175
Geopotential 70, 72
geopotenzielle Höhe 70
Gewitterfront 148, 301
Globalstrahlung 170, 175
- Messung der 178
Gradientkraft 145, 207, 218, 220, 221, 225, 226
- horizontale Komponente 208, 209
- vertikale Komponente 208
Grenzschicht 40, 140, 142, 145
- instationäre 141
- labile 142
- laminare 41
- planetarische 138, 143, 221, 332
- stabile 142
- turbulente 295
Grenzschichtstrahlstrom nächtlicher 143
Großwetterlage 234, 244
Großwettertyp 234
HHaarhygrometer 113
Hadley 270
- Zelle 271
- Zirkulation 270, 271, 285, 289
Heterosphäre 12
Himmelsstrahlung
- diffuse 169
Hitzdrahtanemometer 151, 152
Homosphäre 12
Hurrikane 327, 330, 334, 336
Hydrometeore 115, 117, 309
Hydrosphäre 4
hydrostatische Grundgleichung 63, 67, 209
IICAO Standardatmosphäre 72
ideales Gas 86, 108
Impulstransport 145
- vertikaler 145
Inertialsystem 211
Infrarot
- nahes 15
- thermisches 15
Inversion 71, 124, 240, 295, 319
- Bodeninversion 142, 255
- freie 275
- Passatinversion 276
Inversionsschicht 237, 238
Ionisation 44, 47
Ionisationskanal 314
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