Klimatologie

Kuttler, WilhelmProf. Dr. Wilhelm Kuttler ist Professor an der Uni Duisburg-Essen.

Wie entsteht und wirkt das Klima? Dieser Band in der Reihe Grundriss Allgemeine Geographie führt leicht verständlich und übersichtlich in die Klimatologie ein.Ausgehend von den Grundbegriffen der Disziplin werden Gestalt, Aufbau und Bewegungsformen der Erde beschrieben. Anschließend wird auf die Atmosphäre, den Luftdruck und die Temperatur eingegangen. Auch der Energiehaushalt und die klimatische Wirkung des Wassers sowie die Luftbewegungen werden erklärt. Studierende erfahren darüber hinaus, welches die wichtigsten Klimatypen und Klimaklassifikationen sind, erhalten eine Einführung in die Themen Bio- und Geländeklima sowie Stadtklima. Außerdem werden die in der Öffentlichkeit diskutierten Probleme des Treibhauseffekts und des Ozonlochs behandelt.

Wie entsteht und wirkt das Klima?

Dieser UTB-Band in der Reihe Grundriss Allgemeine Geographie führt leicht verständlich und übersichtlich in die Klimatologie ein.

Ausgehend von den Grundbegriffen der Disziplin werden Gestalt, Aufbau und Bewegungsformen der Erde beschrieben. Anschließend wird auf die Atmosphäre, den Luftdruck und die Temperatur eingegangen. Auch der Energiehaushalt und die klimatische Wirkung des Wassers sowie die Luftbewegungen werden erklärt. Studierende erfahren darüber hinaus, welches die wichtigsten Klimatypen und Klimaklassifikationen sind, erhalten eine Einführung in die Themen Bio- und Geländeklima sowie Stadtklima. Außerdem werden die in der Öffentlichkeit diskutierten Probleme des Treibhauseffekts und des Ozonlochs behandelt.

1. Klimatologische Begriffsbestimmungen111.1 Klima121.1.1 Solares Klima 121.1.2 Klimasystem der Erde 131.2 Witterung und Wetter151.3 Maßstabsbereiche und Zeitskalen171.3.1 Maßstabsbereiche 171.3.2 Zeitskalen181.4 Klimaelemente und Klimafaktoren211.5 Häufig verwendete Größen und Einheiten in der Klimatologie211.5.1 Basisgrößen des SI 211.5.2 Abgeleitete physikalische Größen 221.5.3 Einheiten 232.0 Der Planet Erde272.1 Stellung der Erde im Sonnensystem282.2 Daten zur Gestalt und zum Aufbau der Erde302.2.1 Gestalt der Erde 302.2.2 Aufbau der Erde 322.3 Bewegungsformen der Erde322.3.1 Erdrevolution 322.3.2 Erdrotation 363. Atmosphäre, Luftdruck und Temperatur433.1 Zusammensetzung der Atmosphäre443.2 Aufbau der Atmosphäre453.3 Luftdruck493.3.1 Luftdruckmessung 493.3.2 Statischer und dynamischer Luftdruck 523.3.3 Darstellung des Luftdrucks533.4 Temperatur553.4.1 Temperaturmessungen 553.4.2 Temperaturverhalten 563.4.3 Temperaturveränderungen bei Vertikalbewegungen 594. Strahlungs- und Wärmehaushalt654.1 Einführung664.2 Herkunft und Intensität der Sonnenenergie664.3 Strahlungsempfang auf der Erde684.4 Solares Strahlungsspektrum694.5 Strahlungs- und Wärmebilanz auf der Erdoberfläche744.5.1 Strahlungs- und Wärmebilanz einer Rasenfläche 754.5.2 Wasserkörper und Landoberflächen824.6 Globale Strahlungs- und Wärmebilanz844.7 Solarenergie und ihre Nutzung zur Erzeugung von Elektrizität855. Wasser und seine klimatische Wirkung895.1 Einführung905.2 Struktur und Eigenschaften von Wasser905.3 Hydrologischer Zyklus945.4 Wasser- und Landoberflächen im strahlungsklimatischen Vergleich965.5 Verdunstung975.6 Luftfeuchtigkeit1025.7 Wolkenbildung1065.8 Niederschlag1136. Wind1196.1 Einführung1206.2 Kleinräumiger Wind1206.3 Großräumiger Wind1236.3.1 Luftdruckgradientkraft 1236.3.2 Corioliskraft 1246.3.3 Reibungskraft 1286.3.4 Zentrifugalkraft 1296.4 Rotationsrichtung von Hoch- und Tiefdruckgebieten1306.5 Stürme und Orkane1316.6 Windkraft und ihre Nutzung zur Erzeugung von Elektrizität1357. Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre1397.1 Einführung1407.2 Ursache und Wirkung der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre1407.3 Erscheinungsbild der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre1417.3.1 Einzellenmodell 1427.3.2 Dreizellenmodell 1437.3.2.1 Hadley-Zelle 1437.3.2.2 Ferrel-Zelle 1497.3.2.3 Polar-Zelle1567.4 Zusammenfassendes Bild der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre1577.5 Luftmassen1598. Klimatypen und Klimaklassifikation1638.1 Einführung1648.2 Klimatypen1648.2.1 Maritimität und Kontinentalität 1648.2.2 Jahreszeiten- und Tageszeitenklima 1678.2.3 Westküsten- und Ostküstenklima 1698.2.4 Aridität und Humidität 1728.3 Klimaklassifikation1759. Bioklima und Geländeklima1839.1 Bioklimatologie, Biometeorologie1849.1.1 Agrar- und Forstmeteorologie 1859.1.2 Phänologie 1879.1.3 Human-Biometeorologie 1899.1.3.1 Fotoaktinischer Wirkungskomplex 1909.1.3.2 Thermischer Wirkungskomplex 1929.1.3.3 Lufthygienischer Wirkungskomplex 1969.2 Geländeklima2019.2.1 Ebenes Gelände 2029.2.2 Relie ertes Gelände2049.2.3 Angewandte Geländeklimatologie 20710. Stadtklima21110.1 Einführung21210.2 Das Stadtklima im Überblick21210.3 Ursachen des Stadtklimas21510.4 Klimawirksamkeit städtischer Oberflächen21510.4.1 Thermische Eigenschaften 21610.4.2 Hydrologische Eigenschaften 21710.5 Aufbau der Stadtatmosphäre 21810.6 Städtische Energiebilanz 22010.7 Städtische Überwärmung 22310.8 Bodennahes Windfeld22610.9 Urbane Wasserbilanz 22810.10 Städtische Luftqualität 22810.11 Steuerung stadtklimatischer Prozesse 231Treibhauseffekt und Ozonloch 23511.1 Einführung 23611.2 Treibhauseffekt 23611.2.1 Natürlicher und zusätzlicher Treibhauseffekt 23911.2.2 Der CO2-Gehalt der Atmosphäre 24111.2.3 Einfluss atmosphärischer Partikel auf den Treibhauseffekt 24411.2.4 CO2 und Temperaturab