Description
Dieses Buch ist als Einfhrung in die Meteorologie gedacht. Es informiert ber die ver schiedenen Prozesse in der Atmosphre der Erde. Das Buch sollte in erster Linie als Lehrbuch fr den akademischen Unterricht in Meteorologie dienen, kann aber auch in anderen Wissenschaftszweigen, wie z. B. in der Geographie, Verwendung finden. Fr das Verstndnis des Buches sind nur die Gymnasialkenntnisse der Mathematik ntig. Selbst Leser ohne eigentliche Mathematikkenntnisse knnen sich daraus das Wesentliche aneignen. Die ersten 22 Kapitel des Buches kommen in logischer Abfolge; es werden zunchst die einfachen meteorologischen Grundbegriffe eingefhrt, die im folgenden angewendet werden. Die Schlukapitel 23 bis 27 haben einen mehr vervollstndigenden und informativen Charakter. Die schwedische Ausgabe dieses Buches erschien 1962 und wurde seither als Lehrbuch im Meteorologiestudium an schwedischen Universitten verwendet. Mit den dabei ge wonnenen Erfahrungen wurde die deutsche Ausgabe berarbeitet und modernisiert. Auerdem wurde das Buch in mancher Hinsicht fr Studierende in Mitteleuropa an gepat, vor allem, was die Diskussion der Wetterlagen und die Illustrationen betrifft. Universittsdozent Dr. Konrad Cehak, Wien, hat nicht nur die bersetzung vorgenommen, sondern hat auch groe Teile der Revision des Buches ausgefhrt. Ich bin fr die frucht bare und angenehme Zusammenarbeit, die wir dabei hatten, sehr dankbar, ebenso auch meinen schwedischen Kollegen fr viele Ratschlge whrend der Abfassung des Buches. Besonders mchte ich meinen Dank Herrn Professor Tor Bergeron und Universittslektor Birger Svensson, Uppsala, ausdrcken. Gsta H. Li/jequist Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 4 Die Gasgesetze 2. Einheiten fr Temperatur und Druck 4 2.1. 1. Einleitung.- 2. Die Gasgesetze.- 2.1. Einheiten fr Temperatur und Druck.- 2.2. Die allgemeine Gaszustandsgleichung.- 2.3. Die allgemeine Gaszustandsgleichung fr Gasmischungen.- 2.4. Die meteorologischen Elemente.- 3. Die Strahlung.- 3.1. Definitionen und Einheiten.- 3.2. Die Temperaturstrahlung.- 3.3. Die Sonnenstrahlung.- 3.3.1. Das Spektrum der Sonnenstrahlung.- 3.3.2. Die Intensitt der Sonnenstrahlung in der Atmosphre – die direkte Sonnenstrahlung.- 3.3.3. Die Globalstrahlung.- 3.4. Die terrestrische Strahlung.- 3.4.1. Das Spektrum und die allgemeinen Eigenschaften der Strahlung.- 3.5. Der Strahlungshaushalt der Erdoberflche und der Atmosphre.- 3.6. Meteorologische Strahlungsmegerte.- 4. Die Lufttemperatur.- 4.1. Die Bestimmung der Lufttemperatur.- 4.1.1. Flssigkeitsthermometer.- 4.1.2. Deformationsthermometer. Der Thermograph.- 4.1.3. Elektrische Thermometer.- 4.1.3.1. Thermoelemente.- 4.1.3.2. Widerstandsthermometer.- 4.1.4. Strahlungsschutz.- 4.1.5. Das Nachhinken der Thermometer.- 4.2. Die Faktoren, die die Lufttemperatur bestimmen.- 4.3. Die Temperaturverteilung auf der Erde.- 5. Die Luftfeuchtigkeit.- 5.1. Methoden zur Beschreibung der Luftfeuchtigkeit.- 5.2. Die Dichte der feuchten Luft. Die virtuelle Temperatur.- 5.3. Die Bestimmung der Luftfeuchtigkeit.- 5.3.1. Das Psychrometer.- 5.3.2. Das Haarhygrometer. Der Hygrograph.- 5.3.3. Das Frostpunkthygrometer.- 5.4. Die Luftfeuchtigkeitsverteilung ber der Erdoberflche.- 6. Der Luftdruck.- 6.1. Definitionen.- 6.2. Die Abnahme des Luftdruckes mit der Hhe.- 6.3. Die Messung des Luftdruckes.- 6.3.1. Das Quecksilberbarometer.- 6.3.2. Die Reduktion der Barometerablesung auf 0 C und Normalschwere.- 6.3.3. Die Reduktion des Luftdruckes auf das Meeresniveau.- 6.3.4. Das Aneroidbarometer.- 6.3.5. Das Siedebarometer oder Hypsometer.- 6.4. Die Luftdruckverteilung im Meeresniveau.- 6.5. Isobare Flchen.- 6.6. Die zeitliche nderung des Luftdruckes.- 7. Der Wind, die Bewegung der Luft.- 7.1. Windbeobachtungen nahe der Erdoberflche.- 7.2. Die Messung des Windes in der freien Atmosphre – der Hhenwind.- 7.3. Einige Winddaten.- 7.4. Stromlinien und Trajektorien.- 7.5. Laminare und turbulente Strmung.- 7.6. Die Turbulenz in der Atmosphre.- 8. Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruck in der freien Atmosphre.- 8.1. Historischer Rckblick.- 8.2. Radiosonden.- 8.2.1. Die amerikanische Wetterbrosonde.- 8.2.2. Die deutsche Sonde (Graw-Sonde).- 8.2.3. Die schweizerische Sonde.- 8.2.4. Die finnische Sonde (Visl-Sonde).- 8.3. Die Berechnung der Hhen in einem Radiosondenaufstieg.- 8.4. Niveauflchen und Geopotential.- 8.5. Fehlerquellen bei den Radiosondenmessungen.- 8.6. Beispiele einiger typischer Radiosondenaufstiege.- 8.7. Die Standard-Atmosphre.- 8.8. Die Feuchtigkeit in der Atmosphre.- 9. Die Schichtung der Atmosphre (Thermodynamik der Atmosphre).- 9.1. Wrmemenge und Arbeit.- 9.2. Die Zustandsnderung.- 9.3. Der erste Hauptsatz der Wrmelehre. Die spezifische Wrme..- 9.4. Die adiabatische Zustandsnderung.- 9.5. Die trockenadiabatische Temperaturabnahme.- 9.6. Trockenstabile und trockenlabile Schichtung.- 9.7. Die feuchtadiabatische Temperaturabnahme.- 9.8. Feuchtstabile und feuchtlabile Schichtung.- 9.9. Hebungs- und Absinkkurven.- 9.10. Thermodynamische Diagramme.- 9.11. Die Labilittsenergie und die Entstehung von Vertikalbewegungen.- 9.12. Einige Anwendungen des Begriffes Labilittsenergie.- 9.13. Turbulenz und Schichtung.- 9.14. Faktoren, die die Schichtung der Atmosphre beeinflussen.- 9.14.1. Das Einwirken der dynamischen Turbulenz auf die Schichtung.- 9.14.2. Die Wirkung von Konvektion und Strahlung.- 9.14.3. Die Stabilitt in Warm- und Kaltluftmassen.- 9.14.4. Die nderung der Stabilitt bei geordneten Vertikalbewegungen.- 9.15. Einige aerologische Temperaturbegriffe.- 10. Die Kondensationsprozesse in der Atmosphre.- 10.1. Die Bedeutung des Begriffes Dampfdruck.- 10.2. Der Sttigungsdruck ber einem Tropfen.- 10.3. Die Kondensationskerne der Atmosphre.- 10.4. Wolkentrpfchen: Gre und Fallgeschwindigkeit.- 10.5. Der Sttigungsdampfdruck des Wasserdampfes ber Eis und ber unterkhltem Wasser.- 10.6. Die atmosphrischen Eiskristalle.- 10.7. Die Auslsung des Niederschlags.- 10.8. Knstliche Niederschlagsbildung.- 10.9. Die ueren Bedingungen bei Kondensationsprozessen in der Atmosphre.- 10.9.1. Kondensation bei Hebung der Luft.- 10.9.2. Kondensation bei der Abkhlung der Luft nahe der Erdoberflche.- 10.9.3. Kondensation bei Mischung von Luftmassen verschiedener Temperatur.- 10.10. Die Fallgeschwindigkeit der Hydrometeore.- 11. Dunst und Nebel.- 11.1. Dunst.- 11.2. Allgemeine Eigenschaften des Nebels.- 11.3. Nebelbildende und nebelauflsende Faktoren.- 11.3.1. Nebelbildende Faktoren.- 11.3.2. Nebelauflsende Faktoren.- 11.4. Die verschiedenen Nebelarten und ihre Eigenschaften.- 11.4.1. Der Strahlungsnebel.- 11.4.2. Advektionsnebel.- 11.4.3. Orographischer Nebel.- 11.4.4. Frontnebel.- 11.4.5. Seerauch.- 11.4.5. Turbulenznebel.- 11.5. Nebel und Verkehr.- 12. Die Wolken.- 12.1. Die Klassifizierung der Wolken.- 12.2. Beschreibung der verschiedenen Wolkenformen.- 12.2.1. Hohe Wolken.- 12.2.2. Mittelhohe Wolken.- 12.2.3. Tiefe Wolken und Wolken mit groer vertikaler Erstreckung.- 12.3. Die Wolkenklassifikation nach der Entstehungsart.- 12.3.1. Durch ungeordnete Hebung in einer relativ dnnen Luftschicht gebildete Wolken.- 12.3.2. Durch Aufgleiten der Luft gebildete Wolken.- 12.3.3. Durch mehr oder weniger begrenzte starke Hebung entstandene konvektive Wolken.- 12.4. Die Verschlsselung der Wolkenbeobachtungen.- 12.5. Die Bestimmung der Bewlkung und der Sonnenscheindauer.- 12.6. Die Messung der Wolkenhhe.- 12.7. Die Messung der Wolkenbewegung.- 13. Der Niederschlag.- 13.1. Verdunstung und Wasserkreislauf.- 13.2. Die Klassifizierung der Niederschlge.- 13.3. Der Nieselregen.- 13.4. Regen und Regenschauer.- 13.5. Schnee und Schneeschauer.- 13.6. Hagel.- 13.7. Schneetreiben und Sandsturm.- 13.8. Die Niederschlagsmessung.- 13.9. Die Anwendung des Radars in der Meteorologie.- 13.10. Die Bedeutung der Orographie fr die Niederschlagsverteilung.- 13.11. Grundstzliche Zge der Verteilung der Niederschlge auf der Erde.- 13.12. Wolkenbrche und besonders starke Niederschlagsmengen.- 13.13. Gletscherbildung.- 13.14. Niederschlag in Form eines Beschlages.- 13.15. Flugverkehr und Eisbildung.- 14. Die atmosphrische Elektrizitt.- 14.1. Die Ionisation der Luft.- 14.2. Das elektrische Leitungsvermgen der Luft.- 14.3. Stoionisation.- 14.4. Die luftelektrischen Elemente.- 14.5. Memethoden.- 14.6. berblick ber die elektrischen Vorgnge in der Atmosphre.- 14.7. Das Gewitter.- 14.7.1. Die Klassifizierung der Gewitter.- 14.7.2. Die elektrischen Eigenschaften der Gewitterwolken.- 14.7.3. Zur Theorie des Gewitters.- 14.8. Das Gewitter als elektrischer Generator in der Atmosphre.- 14.9. Die Schadenwirkungen des Gewitters.- 15. Atmosphrische Optik.- 15.1. Die Lichtbrechung in der Atmosphre (atmosphrische Refraktion).- 15.2. Die Streuung und diffuse Reflexion des Lichtes in der Atmosphre.- 15.3. Krnze.- 15.4. Der Regenbogen.- 15.5. Haloerscheinungen.- 15.5.1. Allgemeine Grundstze fr die Haloentstehung.- 15.5.2. Beschreibung einiger Halokomponenten.- 15.5.2.1. Der 22-Ring.- 15.5.2.2. Der 46-Ring.- 15.5.2.3. Nebensonne oder Parhelia (mit dem Mond als Lichtquelle: Nebenmond oder Parselena).- 15.5.2.4. Die oberen und unteren Berhrungsbogen an den 22-Ring (der umschriebene Halo).- 15.5.2.5. Der zirkumzenitale Bogen.- 15.5.2.6. Einige Halokomponenten, die durch Reflexion an den Kristallflchen entstehen.- 16. Die atmosphrischen Bewegungsgesetze.- 16.1. Vektoren.- 16.2. Die Gradientkraft.- 16.3. Die ablenkende Kraft der Erdrotation: die Corioliskraft.- 16.4. Der geostrophische Wind.- 16.5. Der Gradientwind: die Strmung um Hoch- und Tiefdruckgebiete.- 16.6. Die zyklostrophische Zirkulation und die Trgheitsstrmung.- 16.7. Der thermische Wind.- 16.8. Die Strmung der Luft, die nicht isobarenparallel verluft.- 16.9. Divergenz und Konvergenz.- 17. Kleine und groe Zirkulationssysteme in der Atmosphre.- 17.1. Land- und Seewind.- 17.2. Berg- und Talwind.- 17.3. Fallwinde.- 17.4. Jahreszeitliche Winde oder Monsune.- 17.5. Die planetarische Zirkulation.- 17.6. Die Luftstrmung in den mittleren Breiten und in den Polargebieten.- 17.7. Zusammenfassung.- 18. Synoptische Wetterkarten.- 18.1. Wetterbeobachtungen.- 18.2. Die Sammlung und Weiterleitung der Beobachtungen.- 18.3. Die Wetterkarte.- 18.4. Die Analyse der Wetterkarte.- 18.5. Historischer Rckblick.- 19. Luftmassen und Luftmassengrenzen.- 19.1. Luftmassen: Klassifizierung und allgemeine Eigenschaften.- 19.2. Die Luftmassen in Mittel-, West- und Nordeuropa.- 19.2.1. Tropikluft.- 19.2.2. Polarluft.- 19.2.3. Arktikluft.- 19.3. Luftmassengrenzen: Entstehung und allgemeine Eigenschaften.- 19.4. Die Neigung der Frontflchen und die Strmung der Luft auf beiden Seiten der Front.- 19.5. Wetter und Wolken an Warm- und Kaltfronten.- 19.5.1. Die Warmfront.- 19.5.2. Die Kaltfront.- 19.5.2.1. Kaltfront mit langsamer Bewegung.- 19.5.2.2. Kaltfront mit rascher Bewegung.- 19.6. Abweichungen von den normalen Eigenschaften der Fronten.- 20. Zyklonen und Antizyklonen.- 20.1. Die Entstehung und weitere Entwicklung der Zyklonen.- 20.2. Die Okklusion.- 20.2.1. Die Warmfrontokklusion.- 20.2.2. Die Kaltfrontokklusion.- 20.3. Die allgemeine Struktur einer Zyklone.- 20.4. Zyklonenbahnen.- 20.5. Die Steuerung.- 20.6. Die Antizyklone.- 20.7. Die Hhe der Tropopause in Zyklonen und Antizyklonen.- 21. Tropische Meteorologie und Tromben.- 21.1. Die meteorologischen Verhltnisse in den Tropen.- 21.2. Die tropischen Orkane.- 21.3. Tromben.- 21.4. bersicht ber die Grenordnungen der Wirbel.- 22. Die allgemeine Zirkulation.- 22.1. bersicht ber die Zirkulation in der Atmosphre.- 22.2. Der Einflu der Erdrotation auf das atmosphrische Strmungssystem.- 22.3. Der Strmungsverlauf in der freien Atmosphre.- 22.4. Zirkulationen mit hohem und mit niederem Index.- 22.5. Strahlstrme (Jetstreams).- 22.6. Die zonale Zirkulation in der Atmosphre.- 22.7. Die meridionale Zirkulation.- 22.8. Die atmosphrische Zirkulation in den Polargebieten.- 23. Einige Beispiele von typischen Wetterlagen.- 23.1. Stationres Hochdruckgebiet ber Mitteleuropa (19.-24. November 1967).- 23.2. Sturmtief ber der Ostsee (17. Oktober 1967).- 23.3. Am Alpenostrand nordwrts ziehendes Tief, Vb-Lage (8.-10. September 1967).- 23.4. Fhn im Alpenraum (6.-7. November 1966).- 23.5. Polare Kaltluftausbrche.- 23.5.1. Polare Kaltluftausbrche der Sdhalbkugel.- 23.5.2. Polare Kaltluftausbrche der Nordhalbkugel.- 23.6. Ein Querschnitt durch einen Strahlstrom ber Mitteleuropa (26. Februar 1957).- 23.7. Wandernde Antizyklonen der Sdhalbkugel.- 24. Die meteorologischen Verhltnisse in der bodennahen Schicht.- 24.1. Die Reibungsschicht.- 24.2. Die Turbulenz und die Hhenabhngigkeit des Windes in der bodennahen Schicht.- 24.3. Wrmeleitung und Diffusion.- 24.4. Die Windabhngigkeit von der Hhe in der Oberschicht.- 24.5. Die Ausbreitung von Luftverunreinigungen in der Atmosphre.- 24.6. Schneetreiben und Niederschlagsmessung.- 24.7. Lokalklimatische Verhltnisse.- 25. Die Wechselwirkung zwischen Atmosphre und Meer.- 25.1. Hydrographische Reihen.- 25.2. Die Entstehung der Meeresstrmungen.- 25.3. Die Meeresstrmungen im Nordatlantik.- 25.4. Der Einflu des Meeres auf die meteorologischen Verhltnisse.- 25.5. Die thermische Jahresschwankung in Seen und Ozeanen. Die Eisbildung.- 25.6. Die Eisverhltnisse im Meer.- 25.7. Die Zirkulation des Wassers in den groen Meerestiefen.- 26. Die Arbeitsmethoden und Probleme der Klimatologie.- 26.1. Klimabeobachtungen und Klimastationen.- 26.2. Einige statistische Gesichtspunkte bei der Bearbeitung klimatologischer Beobachtungen.- 26.3. Klimanderungen in historischer und geologischer Zeit.- 26.4. Die Klassifizierung des Klimas.- 26.5. Die Bedeutung des Klimas.- 27. Die Stratosphre und hohe Atmosphre.- 27.1. bersicht ber die hohe Atmosphre.- 27.1.1. Die Temperaturschichtung der hohen Atmosphre.- 27.1.2. Akustische Temperaturbestimmung.- 27.1.3. Meteoritenbeobachtungen als Hilfsmittel fr die Temperaturbestimmung.- 27.1.4. Wolken in der hheren Atmosphre.- 27.2. Dissoziation der Luftmolekle. Ozon in der Atmosphre.- 27.3. Die Ionosphre.- 27.4. Die Partikelstrahlung in der Atmosphre.- Sachwortverzeichnis.
