Inhalt. Vorwort 8. Einfiihrung: Klima und Klimasystem 10. A Allgemeine Klimatologie 16

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1 Inhalt Vorwort 8 Einfiihrung: Klima und Klimasystem 10 A Allgemeine Klimatologie 16 1 Die Atmosphare Zusammensetzung Vertikaler Aufbau 19 2 Das solare Klima Die Erde als Planet im Sonnensystem - Jahreszeiten und Tageszeiten Die Solarkonstante 26 3 Energieumsatz und Strahlungshaushalt Energieformen im Klimasystem Energietransport Strahlungsenergie Wechselwirkung von Strahlung und Materie Wechselwirkung von Strahlung und Erdoberflache Wechselwirkung von Strahlung und Atmosphare Der globale Strahlungshaushalt im System Erde-Atmosphare Globalstrahlung und kurzwellige Strahlungsbilanz Die Effektive Ausstrahlung und der Treibhauseffekt Strahlungsbilanz und Warmehaushalt Die regionale Differenzierung von Globalstrahlung und Strahlungsbilanz 56

2 3.6.1 Die regionale Differenzierung der Globalstrahlung Die regionale Differenzierung der Strahlungsbilanz an der Obergrenze der Atmosphare Jahres- und Tagesgange der Strahlungsbilanz an der Erdoberflache 59 4 Warmehaushalt Warmebilanz Warmebilanz im Tagesgang Globale Auspragung der Warmebilanz Austausch fuhlbarer Warme Austausch latenter Warme 68 5 Lufttemperatur Begriff, Messung, Berechnung Zeitliche und raumliche Variation der Lufttemperatur Tagesgang der Temperatur Jahrliche Temperaturschwankung - Typen des Jahresgangs der Temperatur Das thermische Klima im Spiegel der Thermoisoplethen-Diagramme Horizontale Raummuster der Temperatur, Jahres- und Monatsisothermen Die Veranderung der Temperatur mit der Hone Der trockenadiabatische Temperaturgradient Der feuchtadiabatische Temperaturgradient Labilitat und Stabilitat Temperaturinversionen Geographische Verteilung des geometrisch/ hypsometrischen Temperaturgradienten 95 6 Wasserhaushalt Der globale Wasserkreislauf Transport von Wasser in die Atmosphare Evaporation Transpiration Messung und Berechnung der Verdunstung Wasserdampf in der Atmosphare Ill Dampfdruck und Sattigungsdampfdruck iiberebenen Wasserflachen Ill Weitere FeuchtemaGe Messung der Luftfeuchtigkeit 116

3 6.4 Zeitliche und raumliche Verteilung der Wasserhaushaltsglieder Horizontal Verteilung Vertikale Verteilung Wolken und Niederschlag Wolken in der Atmosphare Kondensation, Deposition und Wolkenbildung Wolkentypen Raumliche Verteilung der Bewolkung Niederschlagsbildung Niederschlagsarten Niederschlagsmessung Horizontale Raummuster des Niederschlags Jahresgangtypen des Niederschlags Hypsometrische Verteilung des Niederschlags Luftdruck und Wind Luftdruck Horizontale Druckgradienten und die Entstehung des Windes Druckschwankungen Wetterkarte Mesoskalige Windsysteme Land-/Seewind Hangwind, Berg-Talwind Orographische Fallwinde - der Fohn Messung der Luftbewegung Die planetarische Zirkulation Strahlungsbilanz und Grundelemente der planetarischen Zirkulation Zirkulationselemente der reibungsfreien Troposphare Corioliskraft und geostrophischer Wind Gradientwind bei kreisformigen Isobaren Wellen in der Hohenstromung Massentragheit bei konvergierenden und divergierenden Isobaren Zirkulationselemente unter Reibungseinfluss Der geotriptische Wind Der geotriptische Wind bei kreisformigen Isobaren Dynamik der atmospharischen Zirkulation 183

4 9.4.1 AuBertropische Westwindzirkulation Der Polarfrontjet Stehende Wellen Wandernde Wellen Tropische Passatzirkulation Tropische Monsunzirkulation WALKER-Zirkulation Mittlere Luftdruck- und Windgiirtel 199 B Regionale Klimatologie Witterung und Klima in den Tropen Warmtropen - Kalttropen, Feuchttropen - Trockentropen Witterungstypen und Vorgange in der Passatzirkulation Witterungstypen der Monsunzirkulation Tropische Wirbelstiirme Problemklimate in den Tropen Die Guinea-Kiiste NE-Brasilien Die tropisch-subtropischen Trockengebiete Kiistenwiisten - Feuchtluftwiisten und Binnenwiisten Witterung und Klima in den Subtropen Subtropische Winterregengebiete - Das europaische Mittelmeergebiet Siidafrika - Subtropisches Sommer- und Winterregengebiet Australien Witterung und Klima ausgewahlter Regionen der AuBertropen Wirterungsdynamik in der Frontalzone Klimatische Merkmale in den Mittelbreiten Mitteleuropa Luftmassen und GroBwetterlagen Niederschlagsverteilung Ostasien - Der ostasiatische Monsun Nordamerika Witterung und Klima in den Polargebieten Antarktis 250

5 13.2 Arktis Variability des Klimas Das El Nino-Phanomen (ENSO) Klimaklassiflkationen Genetisch-dynamische Klassifikationen Atmospharische Zirkulation und Klimazonierung Effektive Klassifikationen Die okoklimatische Klassifikation von W. LAUER und P. FRANKENBKRG Klimazonen Hygrothermische Klimatypen (Klimaregionen) 277 C Spezielle Klimatologie Klimageschicbte - Klimaanderungen Palaoklima Klimaschwankungen im Spiegel der Messdaten Natiirliche Ursachen kurz- und langfristiger Klimaschwankungen Globale anthropogene Klimabeeinflussung (anthropogener Treibhauseffekt) Mikro- und Mesoklimatologie Klimaeffekte in stadtischen Agglomerationen Luftqualitat in stadtischen Agglomerationen 304 Verzeichnis der wichtigsten Symbole 308 Abbildungsverzeichnis 311 Tabellenverzeichnis 320 Literatur 322 Formelanhang 330 Register 346