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Hans Häckel

Meteorologie

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EAN/ISBN
9783838546032
8. 2016

Details

Das Standardwerk jetzt in der 8. Auflage!
Seit über 30 Jahren fortlaufend aktualisiert bietet dieses Buch eine hervorragende Einführung in die Meteorologie. Komplexe Zusammenhänge werden leicht verständlich dargestellt und durch Beispiele aus dem Alltag veranschaulicht. Dabei werden auch die zahlreichen Verbindungen der Meteorologie zu ihren Nachbarwissenschaften und ihre wichtige Stellung innerhalb der Naturwissenschaften verdeutlicht.

Aus dem Inhalt:
- Atmosphäre: Geschichte, Zusammensetzung, Luftdruck
- Wasser: Gesetze und Erscheinungsformen
- Strahlung, Glashauseffekt und Energiehaushalt der Erde
- Wind: Gesetze und Erscheinungsformen
- Dynamik der Atmosphäre: Hochs und Tiefs, Zirkulation
- Messung meteorologischer Größen
- Die Klimaskala vom Welt- bis zum Punktklima
- NEU: Klimaschwankungen
  • Meteorologieu1
  • Titel3
  • Impressum4
  • Inhalt5
  • Vorwort11
  • Formelzeichen und Einheiten14
  • 1 Atmosphäre17
  • 1.1 Allgemeines über Atmosphären17
  • 1.2 Geschichte der Erdatmosphäre18
  • 1.3 Zusammensetzung der Erdatmosphäre und wirtschaftlichökologische Bedeutung der Atmosphärengase22
  • 1.3.1 Stickstoff23
  • 1.3.2 Sauerstoff24
  • 1.3.3 Argon24
  • 1.3.4 Wichtige atmosphärische Spurengase24
  • 1.4 Luftdruck37
  • 1.4.1 Definitionen und Gesetzmäßigkeiten37
  • 1.4.2 Luftdruck als Navigationshilfe für die Luftfahrt43
  • 1.4.3 Reduktion des Luftdrucks auf Meeresniveau44
  • 1.5 Temperatur der Atmosphäre44
  • 1.6 Stabilität und Labilität der Atmosphäre49
  • 1.6.1 Stabile und labile Zustände50
  • 1.6.2 Atmosphärenschichtung und Umweltschutz52
  • 1.6.3 Ausbreitungsrechnung55
  • 1.7 Vertikale Struktur und Temperatur der Atmosphäre57
  • 2 Wasser61
  • 2.1 Definitionen und wichtige physikalische Gesetze über das Wasser in der Atmosphäre62
  • 2.1.1 Feuchtemaße62
  • 2.1.2 Sättigungsdampfdruck69
  • 2.1.3 Spezifische Wärme und Volumenwärme74
  • 2.1.4 Schmelz- und Verdunstungsenergie77
  • 2.1.5 Rechenformeln und Vergleich der Relativen Feuchte mit anderen Feuchtemaßen80
  • 2.1.6 Molekularphysikalische Deutung ungewöhnliche rEigenschaften des Wassers82
  • 2.2 Phasenübergänge des Wassers und ihre Bedeutung in der Meteorologie87
  • 2.2.1 Kondensations- und Gefrierprozesse in der Atmosphäre87
  • 2.2.2 Verdunstung94
  • 2.3 Erscheinungsformen des atmosphärischen Wassers103
  • 2.3.1 Dunst103
  • 2.3.2 Nebel103
  • 2.3.3 Wolken110
  • 2.3.4 Niederschläge124
  • 2.3.5 Beschläge147
  • 2.4 Niederschlagsverteilung, klimatische Wasserbilanz und Wasserkreislauf151
  • 2.4.1 Örtliche und zeitliche Niederschlagsverteilung151
  • 2.4.2 Klimatische Wasserbilanz155
  • 2.4.3 Wasserkreislauf in der Bundesrepublik Deutschland157
  • 2.4.4 Wasserhaushalt des Erdbodens im Jahresverlauf158
  • 3 Strahlung161
  • 3.1 Definitionen und wichtige Gesetzmäßigkeiten über die Strahlung161
  • 3.1.1 Lambertsches Gesetz165
  • 3.1.2 Bouguer-Lambert-Beersches Gesetz165
  • 3.1.3 Plancksches Gesetz166
  • 3.1.4 Wiensches Verschiebungsgesetz169
  • 3.1.5 Stefan-Boltzmannsches Gesetz170
  • 3.1.6 Strahlungsverhalten der Gase173
  • 3.1.7 Zusammenfassende Betrachtungen und molekularkinetische Deutung des Planckschen Gesetzes175
  • 3.2 Von der Sonne ausgehende Strahlung178
  • 3.2.1 Strahlungsgenuss der Erde178
  • 3.2.2 Absorption, Streuung und Reflexion183
  • 3.2.3 Strahlungsumsatz von Atmosphäre, Boden, Vegetation und Gewässern195
  • 3.3 Von der Erdoberfläche und der Atmosphäre ausgehende Strahlung202
  • 3.3.1 Definitionen und wichtige Gesetzmäßigkeiten204
  • 3.3.2 Wirkungen der langwelligen Strahlung209
  • 3.3.3 Glashauseffekt210
  • 3.4 Strahlungsbilanz der Erdoberfläche214
  • 3.5 Optische Erscheinungen in der Atmosphäre216
  • 3.5.1 Regenbogen216
  • 3.5.2 Haloerscheinungen219
  • 3.5.3 Weitere optische Erscheinungen221
  • 4 Energiehaushalt der Erdoberfläche225
  • 4.1 Speicherung von Wärme im Boden und in Gewässern225
  • 4.1.1 Grundsätzliches zum Wärmetransport im Boden225
  • 4.1.2 Bodenwärmestrom231
  • 4.1.3 Bewachsener Boden234
  • 4.1.4 Wärmespeicherung in Gewässern236
  • 4.2 Austausch fühlbarer Wärme und latenter Energie238
  • 4.2.1 Fühlbare Wärme238
  • 4.2.2 Latente Energie242
  • 4.3 Energiehaushalt als Ganzes243
  • 4.4 Zusammenhang zwischen Energiehaushalt der Erdoberfläche und Temperatur der bodennahen Luft246
  • 5 Wind252
  • 5.1 Graphische Darstellung des Windes254
  • 5.2 Entstehung des Windes256
  • 5.2.1 Land- und Seewind256
  • 5.2.2 Andere kleinräumige Windsysteme258
  • 5.2.3 Großräumige Windsysteme261
  • 5.3 Besondere Winderscheinungen268
  • 5.3.1 Tornados269
  • 5.3.2 Hurrikane, Taifune, Zyklonen271
  • 5.4 Böigkeit des Windes273
  • 5.5 Windschäden und Windschutz276
  • 5.5.1 Schäden durch Druck-, Sog- und Böeneinwirkung276
  • 5.5.2 Windschutz278
  • 6 Dynamik der Atmosphäre280
  • 6.1 Hoch- und Tiefdruckgebiete280
  • 6.1.1 Thermische Hoch- und Tiefdruckgebiete280
  • 6.1.2 Dynamische Hoch- und Tiefdruckgebiete281
  • 6.1.3 Luftmassen296
  • 6.2 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre298
  • 6.2.1 Hochdruckgürtel und Tiefdruckrinnen299
  • 6.2.2 Passatzirkulation300
  • 6.2.3 Polare Zirkulation301
  • 6.2.4 Zusammenfassung der allgemeinen Zirkulation301
  • 6.2.5 Mit der allgemeinen Zirkulation verbundener Energietransport303
  • 6.2.6 Jahresgang der allgemeinen Zirkulation306
  • 6.2.7 Monsune308
  • 6.3 Beispiele besonderer Wetterlagen308
  • 6.3.1 Die Dürre- und Hitzeperiode im Sommer 1976308
  • 6.3.2 Der Kälteeinbruch vom Dezember 1978310
  • 6.3.3 Die schweren Spätfröste vom Mai 1957310
  • 6.3.4 Der Frühfrost vom September 1971311
  • 6.3.5 Die Föhnlage vom April 1983312
  • 7 Klima315
  • 7.1 Was ist Klima?315
  • 7.2 Der moderne Klimabegriff316
  • 7.3 Klimascales318
  • 7.4 Weltklima321
  • 7.5 Makroklima323
  • 7.6 Mesoklima und Mikroklima326
  • 7.6.1 Strahlungsverhältnisse im gegliederten Gelände326
  • 7.6.2 Temperaturverhältnisse im gegliederten Gelände336
  • 7.6.3 Wind im gegliederten Gelände342
  • 7.6.4 Niederschlag im gegliederten Gelände350
  • 7.6.5 Stadtklima353
  • 7.6.6 Klima im Pflanzenbestand357
  • 7.7 Klima an Einzelpflanzen und Pflanzenorganen als Beispielfür das Spotklima360
  • 7.7.1 Strahlung361
  • 7.7.2 Temperatur362
  • 8 Messung meteorologischer Größen374
  • 8.1 Temperatur374
  • 8.1.1 Flüssigkeitsthermometer375
  • 8.1.2 Bimetallthermometer377
  • 8.1.3 Widerstandsthermometer377
  • 8.1.4 Messfehler bei der Temperaturmessung378
  • 8.1.5 Thermoelemente380
  • 8.1.6 Strahlungsthermometer382
  • 8.1.7 Messungen der Temperatur im Erdboden382
  • 8.2 Niederschläge und Beschläge383
  • 8.2.1 Niederschlagsmesser384
  • 8.2.2 Registrierende Niederschlagsmesser386
  • 8.2.3 Niederschlagsmelder388
  • 8.2.4 pH-Wert-Messer388
  • 8.2.5 Nebeltraufe388
  • 8.2.6 Stamm- und Stängelabfluss389
  • 8.2.7 Benetzungsdauer390
  • 8.2.8 Schneehöhe und Schneedichte390
  • 8.3 Luftfeuchtigkeit390
  • 8.3.1 Haarhygrometer390
  • 8.3.2 Psychrometer391
  • 8.3.3 Elektronische Feuchtemessung393
  • 8.4 Verdunstung394
  • 8.5 Bodenwassergehalt395
  • 8.6 Wind396
  • 8.6.1 Windrichtung396
  • 8.6.2 Windgeschwindigkeit397
  • 8.7 Strahlung400
  • 8.7.1 Sonnenscheindauer400
  • 8.7.2 Kurzwellige Strahlung405
  • 8.7.3 Strahlungsbilanz406
  • 8.7.4 Photosynthetisch aktive Strahlung und Licht407
  • 8.8 Luftdruck408
  • 8.8.1 Quecksilberbarometer408
  • 8.8.2 Aneroid- oder Dosenbarometer409
  • 8.9 Flugmeteorologisch wichtige Größen410
  • 8.9.1 Sichtweite410
  • 8.9.2 Wolkenuntergrenze411
  • 8.9.3 Bestimmung der Wolkenmenge411
  • 8.10 Wetterradar412
  • 8.11 Nicht bodengebundene Messgeräte414
  • 8.11.1 Radiosonden414
  • 8.11.2 Fernerkundung416
  • 8.11.3 Wettersatelliten416
  • Anhang Schwankungen und Veränderungen des Klimas420
  • A.1 Das Klima früherer Zeiten421
  • A.2 Informationsquellen über das Klima früherer Zeiten421
  • A.2.1 Wettermessgeräte421
  • A.2.2 Schriftliche Informationen über das Wetter422
  • A.2.3 Indirekte Analyseverfahren424
  • A.3 Ergebnisse der Klimaanalysen428
  • A.3.1 Die letzten 100 Jahre429
  • A.3.2 Die letzten 1 000 Jahre429
  • A.3.3 Die letzten 10 000 Jahre432
  • A.3.4 Die letzten 100 000 Jahre433
  • A.3.5 Die letzten 1 000 000 Jahre435
  • A.4 Ursachen der Klimaschwankungen435
  • A.4.1 Interne Einflüsse auf das Klima435
  • A.4.2 Externe Einflüsse auf das Klima436
  • A.5 Das Klima der Zukunft441
  • A.5.1 Klimaänderungennach der Milankovic´-Theorie441
  • A.5.2 Anthropogene Einflüsse441
  • A.5.3 Klimamodelle443
  • A.5.4 Ergebnisse von Rechnungen mit Klimamodellen445
  • Literaturverzeichnis448
  • Sachregister463
  • Wichtige Wettersymbole474
  • Klimazonen der Erde und Jahresverlauf von Temperatur und Niederschlag475