Klimatologie

Inhaltsverzeichnis:
Vorwort . 8
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 Lufttemperatur . 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
4 Physikalische Grundlagen . 109
4.1 Astrophysikalische Grundlagen . 109
4.2 Strahlungs- und Wärmehaushalt 116
4.3 Luftdruckkonstellation . 128
4.4 Luftbewegung 134
4.5 Meteorologische Topografien . 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 . 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 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 230
9.1 Allgemeine Aspekte . 230
9.2 Thermisch-hygrische Begriffe 231
9.3 Klimadiagramme 235
Inhaltsverzeichnis
9.4 Klimaklassifikationen . 238
9.5 Deterministische (physikalische) Klimamodelle 243
9.6 Statistische Klimamodelle 254
10 Bioklimatologie . 257
10.1 Grundlegende 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 . 288
11.4 Neoklima 309
11.5 Übersicht über natürliche Ursachen von Klimaänderungen . 327
12 Anthropogene Klimabeeinflussung . 334
12.1 Übersicht und allgemeine Aspekte 334
12.2 Stadtklima 339
12.3 Globalklima: Anthropogener Treibhauseffekt . 343
12.4 Vergleichende Signalanalyse und Zukunftsprojektionen 352
12.5 Klimaauswirkungen . 364
12.6 Klima und Konflikte 371
13 Stratosphärischer Ozonabbau 373
14 Klimaschutz 378
Literaturverzeichnis . 383
Verzeichnis der Internet-Adressen 414
Anhang . 417
A. 1 Abkürzungen und Symbole . 417
A. 2 Maßeinheiten und Umrechnungsformeln . 425
A. 3 Klimatabellen . 429
A. 4 Chronologie der El-Niño-Ereignisse seit 1541 . 446
A. 5 Chronologie einiger explosiver Vulkanausbrüche seit 1755 . 448
A. 6 Singularitätenkalender (Witterungsregelfälle) 450
A. 7 Beobachtete maximale Niederschlagssummen 453
A. 8 Größte Naturkatastrophen seit 1900 . 454
A. 9 Fluor-haltige klimawirksame Spurengase . 456
A.10 Kippschaltermechanismen im Klimasystem 457
Sachregister . 458