Dieses Lehrbuch zur Einführung in die physikalische Betrachtungsweise der Allgemeinen Klimatologie hat sich in der geographischen Fachwelt den Rang eines Standardwerkes der Klimatologie" erworben.
Der künftige Geograph in Lehre und Anwendung wird im Zusammenhang mit Fragen der Umweltbelastung, den tatsächlichen oder behaupteten anthropogenen Klimabeeinflussungen und den ökologischen Schlüsselfunktionen des Klimas in den Lebensräumen der Erde zunehmend mehr auf gründliche Einsichten in die geophysikalischen Prozesse und deren entscheidende Rolle spielen, konsequent herzuleiten.
Inhaltsverzeichnis:
1. Erdmechanische Grundlagen
1.1 Erddimensionen 19
1.2 Bewegungen der Erde 20
1.3 Die Schwerkraft 22
1.4 Die ablenkende Kraft der Erdrotation 23
2 Himmelsmechanische Grundlagen, Jahreszeiten und Beleuchtungsklimazonen der Erde
2.1 Himmelsmechanische Tatsachen 26
2.2 Beleuchtungsklimazonen und Jahreszeiten 28
3 Die Sonne als Energiequelle und die Ableitung des solaren Klimas
3.1 Energiequelle und Solarkonstante 32
3.2 Fakten des solaren Klimas 35
4 Die Atmosphäre, ihre Zusammensetzung und Gliederung
4.1 Die Zusammensetzung der Atmosphäre 39
4.2 Die vertikale Struktur der Atmosphäre 42
4.3 Die Masse der Atmosphäre 43
5 Zur Statik der Atmosphäre
5.1 Die Wirkungsweise von Flüssigkeits- bzw. Gasdruck 44
5.2 Der Luftdruck und seine Messung 46
5.3 Umrechnung von Luftdruckangaben (mm Hg in Millibar oder Hektopascal) 49
5.4 Die hydrostatische Grundgleichung und ihre Anwendung in der karometrischen Höhenformel 51
5.5 Konstruktion von Höhenluftdruckkarten als Hauptanwendung der karometrischen Höhenformel 56
6 Der Einfluß der Atmosphäre auf die Sonnenstrahlung
6.1 Das Sonnenspektrum am Grunde der Atmosphäre 62
6.2 Die diffuse Reflexion 64
6.3 Die selektive Absorption 65
6.4 Regionale Abwandlung des solaren Klimas bei Annahme einer
homogenen Atmosphäre 70
7 Die Globalstrahlung und ihre Komponenten am Grunde der Atmosphäre
7.1 Der Einfluß der geographischen Breite und der Bewölkung 73
7.2 Das Verhältnis von direkter und indirekter Einstrahlung in verschiedenen Klimazonen und seine Folgen 75
7.3 Die mittlere Verteilung der Globalstrahlung 76
8 Strahlungsumsatz an der Erdoberfläche
8 .1 Der reflektierte Teil; die Albedo 78
8.2 Strahlungsabsorption, Wärme, Wärmeverteilung 80
8.3 Umsatz kurzwelliger Strahlung und Wärmeverteilung in unbewachsenem Boden 82
8.4 Umsatz kurzwelliger Strahlung und Wärmeverteilung im Wasser 84
8.5 Strahlungsumsatz und Wärmeverteilung in einer Schneedecke 87
8.6 Strahlungsumsatz und Wärmeverteilung in der Vegetation 88
9 Energieabgabe von der Erdoberfläche
9.1 Die Bilanzgleichung 89
9.2 Die Ausstrahlung der Erdoberfläche und die Gegenstrahlung der Atmosphäre 90
9.3 Die Glashauswirkung der Atmosphäre 94
9.4 Einfluß von Wolken, Aerosolen und Abgasen 95
9.5 Einfluß anthropogener Spurengase 96
10 Die Strahlungsbilanz, global und regional
10.1 Die Strahlungsbilanz des Gesamtsystems Erde + Atmosphäre 101
10.2 Grundzüge der regionalen Differenzierung der Strahlungsbilanz an der Erdoberfläche 103
11 Lufttemperatur und Temperaturverteilung in der Atmosphäre
11.1 Meßvorkehrungen, klimatotogische Beobachtungstermine, wahre Tagesmittel 109
11.2 Regionale Differenzierung der Tages- und Jahresgänge der Lufttemperatur 113
11.3 Die vertikale Verteilung der Lufttemperatur 115
11.4 Die horizontale Verteilung der Lufttemperatur 118
11.5 Die planetarische Frontalzone 123
12 Die Entstehung horizontaler Luftdruckunterschiede und die Einleitung horizontaler Luftbewegungen
12.1 Die thermische Entstehung horizontaler Luftdruckunterschiede in der Höhe 127
12.2 Horizontale Luftdruckgradienten als Ursache der Einleitung horizontaler Luftbewegungen 130
12.3 Die Rückwirkung auf das Luftdruckfeld am Boden (Bodendruckfeld) und das Prinzip thermisch bedingter Ausgleichszirkulationen 131
12.4 Die unterschiedlichen Dimensionen thermisch bedingter Luftdruckgegensätze und Ausgleichszirkulationen 133
13 Grundregeln horizontaler Luftbewegungen
13.1 Horizontale Luftbewegung ohne Reibungseinfluß in einem Luftdruckfeld mit geradlinigen Isobaren (geostrophischer Wind) 138
13.2 Horizontale Luftbewegung ohne Reibungseinfluß bei gekrümmten Isobaren (geostrophisch-zyklostrophischer Wind) 140
13.3 Der Einfluß der Reibung auf die Luftbewegung 141
13.4 Die Luftbewegung bei konversierenden und divergierenden Isobaren sowie die dynamische Entstehung von Druckunterschieden am Boden 145
13.5 Maßgrößen der Luftbewegung 148
14 Der Wasserdampf in der Atmosphäre
14.1 Die physikalische Sonderstellung des Wasserdampfes 150
14.2 Maßeinheiten und Messung der Luftfeuchte 156
14.3 Mittlere horizontale und vertikale Verteilung des Wasserdampfes in der Atmosphäre 158
14.4 Das Problem der Verdunstung,Humidität und Aridität 161
15 Vertikale Luftbewegungen und ihre Konsequenzen
15.1 Der vertikale Austausch 168
15.2 Die dynamische Turbulenz 169
15.3 Die thermische Konvektion 170
15.4 Die trockenadiabetische Zustandsänderung bei vertikalen Luftbewegungen 172
15.5 Taupunktstemperatur, Kondensationspunkt, Kondensationsniveau und die kondensations-(feucht-)adiabatische Zustandsänderung 176
15.6 Die Umkehr adiaLatischer Prozesse bei absteigender Luftbewegung und ihre Konsequenzen 183
15.7 Stabilitätskriterien und ihre klimatologischen Konsequenzen für turbulenten Austausch und konvektive Prozesse 187
15.8 Das Föhnprinzip und seine Konsequenzen 190
15.9 Vertikalbewegungen im Bereich von Fronten 192
16 Wolken und Niederschlag
16.1 Kondensation und Sublimation in der Atmosphäre 195
16.2 Genetische Wolkentypen und die Grundregeln ihrer regionalen Verbreitung 203
16.3 Niederschlagsbildung und Niederschlagsarten 212
16.4 Niederschlagsmessung 216
16.5 Grundregeln der regionalen Verteilung der Niederschläge 217
17 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre
17.1 Die Dynamik der planetarischen Höhenwestwindzone und ihre Konsequenzen 226
17.2 Die planetarischen Luftdruckgürtel im Meeresniveau und ihre tellurische Aufgliederung 234
17.3 Der tropische Zirkulationsmechanismus und seine klimatischen Folgen 239
17.4 Die Zirkulation in den unteren Schichten der außertropischen Atmosphäre 256
17.5 Die Glieder der Allgemeinen Zirkulation im Satellitenbild 263
17.6 Zusammenfassender Uberblick mit schematischer Gliederung der Klimate der Erde 266
Sachverzeichnis 270
Der künftige Geograph in Lehre und Anwendung wird im Zusammenhang mit Fragen der Umweltbelastung, den tatsächlichen oder behaupteten anthropogenen Klimabeeinflussungen und den ökologischen Schlüsselfunktionen des Klimas in den Lebensräumen der Erde zunehmend mehr auf gründliche Einsichten in die geophysikalischen Prozesse und deren entscheidende Rolle spielen, konsequent herzuleiten.
Inhaltsverzeichnis:
1. Erdmechanische Grundlagen
1.1 Erddimensionen 19
1.2 Bewegungen der Erde 20
1.3 Die Schwerkraft 22
1.4 Die ablenkende Kraft der Erdrotation 23
2 Himmelsmechanische Grundlagen, Jahreszeiten und Beleuchtungsklimazonen der Erde
2.1 Himmelsmechanische Tatsachen 26
2.2 Beleuchtungsklimazonen und Jahreszeiten 28
3 Die Sonne als Energiequelle und die Ableitung des solaren Klimas
3.1 Energiequelle und Solarkonstante 32
3.2 Fakten des solaren Klimas 35
4 Die Atmosphäre, ihre Zusammensetzung und Gliederung
4.1 Die Zusammensetzung der Atmosphäre 39
4.2 Die vertikale Struktur der Atmosphäre 42
4.3 Die Masse der Atmosphäre 43
5 Zur Statik der Atmosphäre
5.1 Die Wirkungsweise von Flüssigkeits- bzw. Gasdruck 44
5.2 Der Luftdruck und seine Messung 46
5.3 Umrechnung von Luftdruckangaben (mm Hg in Millibar oder Hektopascal) 49
5.4 Die hydrostatische Grundgleichung und ihre Anwendung in der karometrischen Höhenformel 51
5.5 Konstruktion von Höhenluftdruckkarten als Hauptanwendung der karometrischen Höhenformel 56
6 Der Einfluß der Atmosphäre auf die Sonnenstrahlung
6.1 Das Sonnenspektrum am Grunde der Atmosphäre 62
6.2 Die diffuse Reflexion 64
6.3 Die selektive Absorption 65
6.4 Regionale Abwandlung des solaren Klimas bei Annahme einer
homogenen Atmosphäre 70
7 Die Globalstrahlung und ihre Komponenten am Grunde der Atmosphäre
7.1 Der Einfluß der geographischen Breite und der Bewölkung 73
7.2 Das Verhältnis von direkter und indirekter Einstrahlung in verschiedenen Klimazonen und seine Folgen 75
7.3 Die mittlere Verteilung der Globalstrahlung 76
8 Strahlungsumsatz an der Erdoberfläche
8 .1 Der reflektierte Teil; die Albedo 78
8.2 Strahlungsabsorption, Wärme, Wärmeverteilung 80
8.3 Umsatz kurzwelliger Strahlung und Wärmeverteilung in unbewachsenem Boden 82
8.4 Umsatz kurzwelliger Strahlung und Wärmeverteilung im Wasser 84
8.5 Strahlungsumsatz und Wärmeverteilung in einer Schneedecke 87
8.6 Strahlungsumsatz und Wärmeverteilung in der Vegetation 88
9 Energieabgabe von der Erdoberfläche
9.1 Die Bilanzgleichung 89
9.2 Die Ausstrahlung der Erdoberfläche und die Gegenstrahlung der Atmosphäre 90
9.3 Die Glashauswirkung der Atmosphäre 94
9.4 Einfluß von Wolken, Aerosolen und Abgasen 95
9.5 Einfluß anthropogener Spurengase 96
10 Die Strahlungsbilanz, global und regional
10.1 Die Strahlungsbilanz des Gesamtsystems Erde + Atmosphäre 101
10.2 Grundzüge der regionalen Differenzierung der Strahlungsbilanz an der Erdoberfläche 103
11 Lufttemperatur und Temperaturverteilung in der Atmosphäre
11.1 Meßvorkehrungen, klimatotogische Beobachtungstermine, wahre Tagesmittel 109
11.2 Regionale Differenzierung der Tages- und Jahresgänge der Lufttemperatur 113
11.3 Die vertikale Verteilung der Lufttemperatur 115
11.4 Die horizontale Verteilung der Lufttemperatur 118
11.5 Die planetarische Frontalzone 123
12 Die Entstehung horizontaler Luftdruckunterschiede und die Einleitung horizontaler Luftbewegungen
12.1 Die thermische Entstehung horizontaler Luftdruckunterschiede in der Höhe 127
12.2 Horizontale Luftdruckgradienten als Ursache der Einleitung horizontaler Luftbewegungen 130
12.3 Die Rückwirkung auf das Luftdruckfeld am Boden (Bodendruckfeld) und das Prinzip thermisch bedingter Ausgleichszirkulationen 131
12.4 Die unterschiedlichen Dimensionen thermisch bedingter Luftdruckgegensätze und Ausgleichszirkulationen 133
13 Grundregeln horizontaler Luftbewegungen
13.1 Horizontale Luftbewegung ohne Reibungseinfluß in einem Luftdruckfeld mit geradlinigen Isobaren (geostrophischer Wind) 138
13.2 Horizontale Luftbewegung ohne Reibungseinfluß bei gekrümmten Isobaren (geostrophisch-zyklostrophischer Wind) 140
13.3 Der Einfluß der Reibung auf die Luftbewegung 141
13.4 Die Luftbewegung bei konversierenden und divergierenden Isobaren sowie die dynamische Entstehung von Druckunterschieden am Boden 145
13.5 Maßgrößen der Luftbewegung 148
14 Der Wasserdampf in der Atmosphäre
14.1 Die physikalische Sonderstellung des Wasserdampfes 150
14.2 Maßeinheiten und Messung der Luftfeuchte 156
14.3 Mittlere horizontale und vertikale Verteilung des Wasserdampfes in der Atmosphäre 158
14.4 Das Problem der Verdunstung,Humidität und Aridität 161
15 Vertikale Luftbewegungen und ihre Konsequenzen
15.1 Der vertikale Austausch 168
15.2 Die dynamische Turbulenz 169
15.3 Die thermische Konvektion 170
15.4 Die trockenadiabetische Zustandsänderung bei vertikalen Luftbewegungen 172
15.5 Taupunktstemperatur, Kondensationspunkt, Kondensationsniveau und die kondensations-(feucht-)adiabatische Zustandsänderung 176
15.6 Die Umkehr adiaLatischer Prozesse bei absteigender Luftbewegung und ihre Konsequenzen 183
15.7 Stabilitätskriterien und ihre klimatologischen Konsequenzen für turbulenten Austausch und konvektive Prozesse 187
15.8 Das Föhnprinzip und seine Konsequenzen 190
15.9 Vertikalbewegungen im Bereich von Fronten 192
16 Wolken und Niederschlag
16.1 Kondensation und Sublimation in der Atmosphäre 195
16.2 Genetische Wolkentypen und die Grundregeln ihrer regionalen Verbreitung 203
16.3 Niederschlagsbildung und Niederschlagsarten 212
16.4 Niederschlagsmessung 216
16.5 Grundregeln der regionalen Verteilung der Niederschläge 217
17 Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre
17.1 Die Dynamik der planetarischen Höhenwestwindzone und ihre Konsequenzen 226
17.2 Die planetarischen Luftdruckgürtel im Meeresniveau und ihre tellurische Aufgliederung 234
17.3 Der tropische Zirkulationsmechanismus und seine klimatischen Folgen 239
17.4 Die Zirkulation in den unteren Schichten der außertropischen Atmosphäre 256
17.5 Die Glieder der Allgemeinen Zirkulation im Satellitenbild 263
17.6 Zusammenfassender Uberblick mit schematischer Gliederung der Klimate der Erde 266
Sachverzeichnis 270