Inhaltsverzeichnis Einleitung Wirkungsfaktoren im mikro- und mesosklimatischen Scale Grundzüge und Ursachen des Stadtklimas

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1 1 Einleitung A.Helbig,H.Schirmer 1.1 Zielstellung des Handbuchs Stadtklima Beispiel eines anthropogenen Einflusses auf das Klimasystem Stand und Ziele der Stadtklimaforschung Wirkungsfaktoren im mikro- und mesosklimatischen Scale A.Helbig,H.Schirmer 2.1 Mikro- und Mesoscale Definitionen von Wetter, Witterung, Klima und Stadtklima Interne und externe Wechselwirkungen im urbanen Klimasystem Interne Wechselwirkungen Externe Wechselwirkungen Grundzüge und Ursachen des Stadtklimas Anthropogene Modifikation der atmosphärischen Grenzschicht Energie- und Stoffbilanz Bereiche der anthropogenen Eingriffe Energie- und Strahlungsflüsse in der Stadtgrenzschicht Kurzwellige Strahlungsflüsse Langwellige Strahlungsflüsse Strahlungsbilanz Fühlbarer und latenter Wärmestrom Wärmeleitungsstrom und Speicherung Lufttemperaturen in der Stadtgrenzschicht , außer

2 X Inhaltsverzeichnis Horizontales Temperaturfeld, Wärmeinsel Vertikales Temperaturfeld Feuchtefeld in der Stadtgrenzschicht Windfeld W. Beckröge Grundlagen Stadtspezifische Veränderungen der Windgeschwindigkeit in Bodennähe Das Windfeld der städtischen Grenzschicht Luftaustausch und Turbulenz in Stadtgebieten Aspekte für die Planung Stadtklimatische Phänomene Anthropogene Energieerzeugung und -freisetzung , gekürzt nach Baltrusch, Schütz (1988) Definition des Begriffs Abwärme Abwärmequellengruppen Zeitverhalten der Abwärmequellen Formen der Abwärmequellen Abwärmekomponenten Abwärmekataster Planungsvorgaben und Ziele Aerosole , gekürzt nach Löbel (1988a) Definitionen und physikalische Eigenschaften Quellen und Senken Chemische Eigenschaften Lufttrübung und Sichtweite Regionale und lokale Windsysteme W. Beckröge Entstehung Auswirkungen/Frischluftzufuhr Aspekte für die Planung Wolken und Niederschlag Wolken- und Niederschlagsbildung Niederschlagsverhältnisse in Städten, gezeigt am Beispiel Berlin und Hamburg P. Schlaak Aspekte für die Planung P. Schlaak

3 XI 5 Das Bioklima des Menschen in der Stadt G. Jendritzky, A. Grätz, mit W.-P- Gerth 5.1 Gesundheitliche Bedeutung des Stadtklimas Biometeorologische Wirkungskomplexe Der thermische Wirkungskomplex Der lufthygienische Wirkungskomplex Der aktinische Wirkungskomplex Umsetzung in der Planung Wie ist Bioklima durch Stadtplanung beeinflußbar? UBIKLIM Anwendungsbeispiele Wechselwirkung zwischen Gebäude und Atmosphäre , 6.1 Mesoklima und Mikroklima am Gebäude Energiehaushalt und Wärmeschutz Energiehaushalt eines Gebäudes Wärmeschutz und Solarenergie Dachbegrünung und Fassadenbegrünung Dachbegrünung Fassadenbegrünung Emission, Umwandlung, Immission Luftzusammensetzung Emission von Luftschadstoffen Emissionen in der Bundesrepublik Deutschland Ausblick Chemische Umwandlungen von Spurenstoffen in Stadtluft G. Baumbach Allgemeine Betrachtungen Berechnung von Reaktionsraten Oxidation von SO Reaktion von Stickoxiden Ozon in der Umgebungsluft Kohlenstoffverbindungen Immissionen Langzeitentwicklung der Schadstoffbelastung Jahresgang

4 XII Inhaltsverzeichnis Wochengang Tagesgang Inversionen und Luftbelastung Schadstoffwindrosen Luftaustauschgrößen Trockene und nasse Deposition G. Baumbach, überarabeitet und ergänzt nach Löbel (1988b) Trockene Deposition Nasse Deposition Administrative Gesichtspunkte für die Belange Luft und Klima , U. Hoffmann Bundes-Immissionsschutzgesetz Baugesetzbuch und Baunutzungsverordnung Überblick über die Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Mensch, Tier, Pflanze, Boden und Materialien E. Koch 8.1 Vorbemerkung Wirkungen aufden Menschen Allgemeines Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten Wirkungen auftiere Wirkungen auf Pflanzen Allgemeines Wirkungscharakter einzelner Luftverunreinigungskomponenten Wirkungen auf den Boden Wirkungen auf Materialien Gerüche Beurteilungsgrundlagen Aspekte für die Planung Meßnetze, Meßverfahren Meteorologische Messungen in Stadtgebieten U. Otte Stationäre meteorologische Meßnetze Temporäre Meßnetze in Städten Feldexperimente Ergänzende Verfahren Aspekte für die Planung Luftmeßnetze

5 XIII 9.3 Wirkungsbezogene Meßverfahren E. Koch Allgemeines Begriffsbestimmungen Wirkungserhebungen an Menschen Wirkungserhebungen an Pflanzen Wirkungserhebungen an Tieren Wirkungserhebungen an Materialien Hinweise für die Anwendung der Verfahren in Planungsfällen Die Anwendung Geographischer Informationssysteme und geostatistischer Methoden in der Stadt- und Regionalplanung Grundlegende Hinweise zur Anwendung von Geographischen Informationssystemen (GIS) und räumlichen Interpolationsverfahren B. Bernsdorf Definitorischer Überblick Die Maßstabsfrage: Vektor- oder Rasterdaten? Die geographische Datenbank Besonderheiten der raumbezogenen Datenhaltung Von der Punkt- zur Flächeninformation Interpolationsalgorithmen Multimedia, INTERNET, World Wide Web (WWW) Perspektiven und jüngere Trends auf dem GIS-Sektor GIS-Funktionalitäten und rechentechnische Voraussetzungen Anwendung von GIS im Planungsbereich, speziell in der Stadtplanung, hinsichtlich der Bereiche Klima/Lufthygiene U. Seher Klima und Planung Informationsbedarf der Regionalplanung/Stadtplanung zum Funktionsbereich Klima/Luft Die Datenlage und -reduktion im Funktionsbereich Klima/Luft GIS und Modelle in der Stadtklimatologie Modellierungen Grundlagen der Modellierung des Stadtklimas und der Schadstoffausbreitung M.J. Kerschgens Einleitung Prinzipielle Gleichungen

6 XIV Inhaltsverzeichnis Klassifizierung stadtmeteorologischer Modelle Modelle ohne explizite Auflösung städtischer Strukturen Modellierung innerhalb städtischer Strukturen Vergleich mit Messungen Modelle zur Simulation der Ausbreitung von Luftbeimengungen K. Maßmeyer Diffusionskategorien und Präprozessoren Modelltypen Spezielle Modelle für Kfz-bedingte Ausbreitung in Straßenschluchten Modellierung der Schadstoffablagerung durch Prozesse der trockenen Deposition Überhöhungsformeln Schwergasausbreitung Windkanal Allgemeines Der Windkanal als Untersuchungsmethode Windkomfort Standorte von Windkanälen Stadtklima und Luftreinhaltung in Österreich anhand von Beispielen R. Lazar 12.1 Einleitung und Problemstellung Stadtklimaanalysen Stadtklimauntersuchungen Salzburg Untersuchungen zum Stadtklima in Klagenfurt Untersuchungen zum Stadt- und Geländeklima in Dornbirn (Vorarlberg) Untersuchungen zum Stadtklima von Wien Stadtklimatische Untersuchungen in Linz Untersuchungen zum Stadtklima von Graz Untersuchungen zur Schadstoffausbreitung in Österreich Zusammenfassung Stadtklimaforschung in der Schweiz E. Parlow 13.1 Einleitung Schadstoffimmission, Transportvorgänge und Emission Meteorologie der städtischen Grenzschicht Stadtklima und Planung

7 XV 14 Beschreibung der CD-ROM zum Buch Literaturverzeichnis Sachverzeichnis