In dieser Einführung stellt der Autor die Grundlagen der Meteorologie vor, indem er die Atmosphäre als ein komplexes dynamisches System versteht, das ein Teilsystem des Systems Planet Erde ist. Er stellt den Menschen in Beziehung zum System Planet Erde und möchte anhand der Vernetzung der Teilsysteme feste Erde, Hydrosphäre und Atmosphäre das Verständnis für deren Störanfälligkeit vertiefen. Das Buch basiert auf einem Vorlesungszyklus für Umwelttechniker. Daher kann es als Grundlage für ähnlich aufgebaute Lehrveranstaltungen für Studenten der Geologie oder Geographie mit Meteorologie als Nebenfach oder als Einstieg in das Fach verwendet werden. Darüber hinaus ist es für jeden geeignet, der sich für die Zusammenhänge von Meteorologie und Umwelt interessiert.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung. - 1. 1 Begriffe, Definitionen, Motivation. - 1. 2 Prinzipielle Methoden und Besonderheiten der Meteorologie. - 2 Das System Erdatmosphäre. - 2. 1 Zusammensetzung der Atmosphäre. - 2. 2 Erdgeschichtliche Entwicklung der Atmosphäre. - 2. 3 Bemerkungen zur Schichteneinteilung der Atmosphäre. - 2. 4 Atmosphärisches Scale -Verhalten und Folgerungen. - 2. 5 Räumliche Vernetzungen. - 3 Sonne und Erdatmosphäre (Strahlung). - 3. 1 Energiequellen. - 3. 2 Grundlegende physikalische Strahlungsgesetze. - 3. 3 Sonne, Sonnenwind, Magnetfeld, Obergrenze der Atmosphäre. - 3. 4 Strahlung der Sonne, Solarkonstante. - 3. 5 Wechselwirkungen zwischen Sonnenstrahlung und Atmosphäre. - 3. 6 Die Terrestrische Strahlung. - 3. 7 Der Strahlungshaushalt der Erde. - 3. 8 Anmerkungen zum Glashauseffekt. - 4 Die Wärmebilanz der Erdoberfläche. - 4. 1 Wärmeaustausch mit tieferen Schichten. - 4. 2 Wärmeaustausch mit der Atmosphäre. - 5 Statik und Thermodynamik der Atmosphäre. - 5. 1 Allgemeine physikalische Grundlagen. - 5. 2 Die hydrostatische Grundgleichung. - 5. 3 Schwerebeschleunigung und Geopotential. - 5. 4 Die Barometrische Höhenformel. - 5. 5 Die Temperaturänderung adiabatisch vertikal bewegter Luft. - 5. 6 Die vertikale Stabilität der Luftschichtung. - 5. 7 Potentielle Temperatur und vertikale Stabilität. - 5. 8 Stabilitätsänderungen bei erzwungenen Vertikalbewegungen. - 5. 9 Thermodynamik feuchter Luft. - 5. 10 Das Thermodynamische Diagrammpapier nach Stüve. - 5. 11 Temperatur und Wärmeempfinden. - 5. 12 Kondensation und Niederschlagsprozesse. - 5. 13 Die internationale (phänomenologische) Wolkenklassifikation. - 6 Dynamik der Atmosphäre. - 6. 1 Der Wind. - 6. 2 Die Druckkraft. - 6. 3 Horizontale Luftdruckverteilung und Topographie von Druckflächen (Isobarflächen). - 6. 4 Thermisch angeregte Zirkulationen. - 6. 5Topographisch bedingte, mechanisch verursachte Zirkulationen. - 6. 6 Konvektive Erscheinungen. - 6. 7 Schwerewellen. - 6. 8 Bewegungsgesetze. - 6. 9 Zusammenhang zwischen Temperatur-, Druck- und Windfeld. - 6. 10 Großräumige Zirkulation - Strahlströme, Wellen und Wirbel. - 7 Die Planetarische Grenzschicht. - 7. 1 Definitionen und allgemeine Beschreibung. - 7. 2 Die atmosphärische Turbulenz. - 7. 3 Turbulenz und vertikales Windprofil. - 7. 4 Grenzschichtstruktur und Ausbreitungsvorgänge. - 8 Anmerkungen zu speziellen Problemen. - 8. 1 Anmerkungen zu den Luftbahnen (Trajektorien). - 8. 2 Anmerkungen zur Ermittlung von Emittenten-Rezeptor-Beziehung. - 8. 3 Anmerkungen zur Simulation regionaler Schadstofftransporte in der Atmosphäre - das TADAP-Modell. - 8. 4 Anmerkungen zum Nuklearen Winter . - 9 Anhang. - 9. 1 Einige durchschnittliche klimatologische Mittel- und Extremwerte meteorologischer Beobachtungen von Berlin. - 9. 2 Literaturempfehlungen zur Begleitung und Vertiefung. - 9. 3 Glossar. - 10 Literaturnachweis. - 11 Filmliste. - 12 Sachverzeichnis.
