Nur wenige Wissenschaftsbereiche sind so interdisziplinär und aktuell wie die Klimatologie. Die enormen wissenschaftlichen Fortschritte, aber auch das große Interesse der Fachwelt und Öffentlichkeit am Problemkreis anthropogener Klimawandel haben dazu beigetragen. Dieses Lehrbuch informiert über Grundlagen und...
Vorwort zur 1. Auflage 8 Vorwort zur 2. Auflage 9 Vorwort zur 5. Auflage 10 1 Einführung 11 2 Grundbegriffe und Größenordnungen 18 2.1 Atmosphäre 18 2.1.1 Gegenwärtiger Zustand 18 2.1.2 Erdgeschichtliche Entwicklung 28 2.2 Umwelt- und Ökosysteme 34 2.3 Klimasystem 39 2.4 Räumliche Größenordnungen 41 2.5 Zeitliche Größenordnungen 47 2.6 Scale-Betrachtungen 53 2.7 Klimadefinitionen 55 2.8 Klimatologie als interdisziplinäre Wissenschaft 59 3 Grundlagen des empirischen Klimas 65 3.1 Klimaelemente 66 3.1.1 Temperatur 67 3.1.2 Luftdruck 69 3.1.3 Wind 72 3.1.4 Luftfeuchtigkeit 74 3.1.5 Bewölkung 80 3.1.6 Niederschlag 82 3.1.7 Weitere Klimaelemente 84 3.1.8 Globales Beobachtungssystem 86 3.2 Klimafaktoren 89 3.3 Statistische Analysemethoden 90 3.3.1 Elementare deskriptive Methoden 91 3.3.2 Schätz- und Prüfverfahren 96 3.3.3 Schätzung von Zusammenhängen 98 3.3.4 Messfehler, Inhomogenitäten und Repräsentanz 100 3.3.5 Spezielle Methoden der Zeitreihenanalyse 102 6 Inhaltsverzeichnis 4 Physikalische Grundlagen 109 4.1 Astrophysikalische Grundlagen 109 4.2 Strahlungs- und Wärmehaushalt 116 4.3 Luftdruckkonstellationen 128 4.4 Luftbewegung 134 4.5 Meteorologische Topographien 142 4.6 Hebungsprozesse und Wolkenbildung 144 4.7 Wasserkreislauf 152 4.8 Schnee und Eis 156 5 Zirkulation der Atmosphäre 161 5.1 Begriff der Zirkulation 161 5.2 Planetarische (globale) Zirkulation 163 5.3 Regionale Zirkulation 170 5.3.1 Tropische Zirkulation und Monsune 170 5.3.2 Land-See-Windsystem 172 5.3.3 Hang- und Berg-Tal- Windsystem 173 5.3.4 Luv- Lee-Windsysteme 175 5.3.5 Stadt-Umland-Windsystem 176 5.3.6 Wirbelwindsysteme 176 5.3.7 Strahlströme 178 5.3.8 Polarfrontzyklonen 180 5.3.9 Nordatlantik-Oszillation und weitere Moden 183 5.4 Großwetter und Witterungsregelfälle 185 5.5 Stratosphärische Zirkulation 187 6 Zirkulation des Ozeans 190 6.1 Charakteristika des Ozeans 190 6.2 Meeresströmungen 193 6.3 El-Niño-Phänomen und Atlantische Multidekadische Oszillation 196 7 Zirkulation der Kryosphäre und Lithosphäre 202 7.1 Kryosphäre 202 7.2 Lithosphäre 204 8 Beobachtete Charakteristika der Klimaelemente 208 8.1 Luftdruck und Wind 209 8.2 Luft- und Wassertemperatur 212 8.3 Verdunstung und Luftfeuchte 219 8.4 Bewölkung und Niederschlag 221 8.5 Atmosphärische Gefahren 227 9 Klimasynopsis . 229 9.1 Allgemeine Aspekte 229 9.2 Thermisch-hygrische Begriffe 230 9.3 Klimadiagramme 234 9.4 Klimaklassifikationen 237 9.5 Deterministische (physikalische) Klimamodelle 242 9.6 Statistische Klimamodelle 253 10 Bioklimatologie 257 10.1 Charakteristika der Biosphäre 257 10.2 Vegetationsklassen 261 10.3 Funktionale Zusammenhänge 268 10.4 Phänologie 273 10.5 Humanbioklimatologie 274 11 Klimageschichte 280 11.1 Begriffliche und methodische Aspekte 280 11.2 Informationsquellen 284 11.3 Paläo- und historisches Klima 289 11.4 Neoklima 309 11.5 Übersicht natürlicher Ursachen von Klimaänderungen 329 12 Anthropogene Klimabeeinflussung 336 12.1 Übersicht und allgemeine Aspekte 336 12.2 Stadtklima 341 12.3 Globalklima: Anthropogener Treibhauseffekt 346 12.4 Vergleichende Signalanalyse und Zukunftsprojektionen 355 12.5 Klimaauswirkungen 367 12.6 Klima und Konflikte 375 13 Stratosphärischer Ozonabbau 378 14 Klimaschutz 384 Literaturverzeichnis 392 Verzeichnis der Internet-Adressen 430 Anhang 434 A.1 Abkürzungen und Symbole 434 A.2 Maßeinheiten und Umrechnungsformeln 443 A.3 Klimatabellen 449 A.4 Chronologie der El-Niño-Ereignisse seit 1541 466 A.5 Chronologie einiger explosiver Vulkanausbrüche seit 1755 468 A.6 Singularitätenkalender (Witterungsregelfälle) 470 A.7 Beobachtete maximale Niederschlagssummen 473 A.8 Größte Naturkatastrophen seit 1900 474 A.9 Fluor-haltige klimawirksame Spurengase 476 A.10 Kippschaltermechanismen im Klimasystem 477 Sachregister 478
Nur wenige Wissenschaftsbereiche sind so interdisziplinär und aktuell wie die Klimatologie. Die enormen wissenschaftlichen Fortschritte, aber auch das große Interesse der Fachwelt und Öffentlichkeit am Problemkreis anthropogener Klimawandel haben dazu beigetragen. Dieses Lehrbuch informiert über Grundlagen und spezielle Aspekte der Klimatologie. Beim Klimawandel wird die ganze Vielfalt der natürlichen Variationen den anthropogenen Einflüssen und ihrer Folgen gegenübergestellt. Aus dem Inhalt: - Grundbegriffe und physikalische Grundlagen - Charakteristika der Klimaelemente - Zirkulation von Atmosphäre, Ozean und Eis - Klimasynopsis und Klimamodelle - Geologische und historische Klimavariabilität - Natürliche und anthropogene Ursachen - Bioklimatologie und stratosphärisches Ozon - Klimazukunft, Auswirkungen und Klimapolitik
Klima geht uns alle an. Aber wie funktioniert es? Woher kommen die Klimainformationen? Was wissen wir über die natürliche Klimavariabilität? Welche Rolle spielt der Mensch im Klimageschehen?
Nur wenige Wissenschaftsbereiche haben in jüngerer Zeit einen derartigen Aufschwung genommen und sind so ausgeprägt interdisziplinär wie die Klimatologie. Die wissenschaftlichen Fortschritte sind vielfältig und enorm, und die Rolle des Klimafaktors Mensch wird mehr denn je in der Öffentlichkeit diskutiert. Dieses Buch in der nun bereits 4. Auflage informiert fundiert, sachlich und aktuell über die Grundlagen und speziellen Aspekte rund um das Klima. Zahlreiche Abbildungen und Tabellen erleichtern das Verständnis der Fakten und Zusammenhänge.
Aus dem Inhalt:
– Grundbegriffe und physikalische Grundlagen – Zirkulation von Atmosphäre, Ozean, Kryo- und Lithosphäre – Charakteristika der Klimaelemente – Klimasynopsis und Klimageschichte – Bioklimatologie und stratosphärisches Ozon – Anthropogene Klimabeeinflussung
Prof. Dr. Christian-D. Schönwiese lehrte bis zu seiner Emeritierung am Institut für Atmosphäre und Umwelt der Universität Frankfurt.
