Die Wettervorhersage

Als urn die Mitte des vorigen Jahrhunderts die Wettervorhersage durch Ein fUhrung der synoptischen Wetterkarte auf eine erfolgversprechende Grundlage gestellt wurde, sah sich die meteorologische Wissenschaft mit einer groBen Anzahl von Problemen konfrontiert, die es zu bewaltigen galt. Reute, rund hundert Jahre spater, konnen wir feststellen, daB viele der erwachsenen Aufgaben gelost werden konnten, daB aber viele noch der Losung harren. Dabei reicht das Spektrum der anstehenden Probleme von rein organisatorischen Fragen (Errichtung und MeB Betreuung des synoptischen Beobachtungsnetzes) iiber Methoden der technik bis zu wissenschaftlich-theoretischen Untersuchungen, die als Grundlage der Wetterprognose dienen. Das vorliegende Buch befaBt sich nur mit dem letztgenannten Fragenkomplex. Der Wetterablauf wird als physikalischer ProzeB betrachtet, der sich aus einem Anfangszustand - dargestellt durch eine mit hinreichend vielen Wetterbeobach tungen ausgestattete Wetterkarte - zu einem Endzustand entwickelt, den es mit theoretischen oder empirischen Methoden vorauszusagen gilt. Der physika lische Endzustand ist durch die (prognostizierte) Feldverteilung verschiedener meteorologischer Elemente gegeben. Die sprachliche Formulierung der Wettervor hersage stellt eine Interpretation solcher Vorhersagekarten dar. Bei dieser Vor gangsweise solI ein Maximum an Objektivitat erreicht werden.

Klappentext

Als urn die Mitte des vorigen Jahrhunderts die Wettervorhersage durch Ein­ fUhrung der synoptischen Wetterkarte auf eine erfolgversprechende Grundlage gestellt wurde, sah sich die meteorologische Wissenschaft mit einer groBen Anzahl von Problemen konfrontiert, die es zu bewaltigen galt. Reute, rund hundert Jahre spater, konnen wir feststellen, daB viele der erwachsenen Aufgaben gelost werden konnten, daB aber viele noch der Losung harren. Dabei reicht das Spektrum der anstehenden Probleme von rein organisatorischen Fragen (Errichtung und MeB­ Betreuung des synoptischen Beobachtungsnetzes) iiber Methoden der technik bis zu wissenschaftlich-theoretischen Untersuchungen, die als Grundlage der Wetterprognose dienen. Das vorliegende Buch befaBt sich nur mit dem letztgenannten Fragenkomplex. Der Wetterablauf wird als physikalischer ProzeB betrachtet, der sich aus einem Anfangszustand - dargestellt durch eine mit hinreichend vielen Wetterbeobach­ tungen ausgestattete Wetterkarte - zu einem Endzustand entwickelt, den es mit theoretischen oder empirischen Methoden vorauszusagen gilt. Der physika­ lische Endzustand ist durch die (prognostizierte) Feldverteilung verschiedener meteorologischer Elemente gegeben. Die sprachliche Formulierung der Wettervor­ hersage stellt eine Interpretation solcher Vorhersagekarten dar. Bei dieser Vor­ gangsweise solI ein Maximum an Objektivitat erreicht werden.

Inhalt
A. Der synoptische Wetterzustand und seine Analyse.- 1. Die Wetterkarte.- 2. Analyse des Druck- und Stromfeldes.- 3. Analyse des Druckänderungsfeldes.- 4. Analyse des Temperatur- und Feuchtefeldes.- 5. Luftmassen- und Frontenanalyse.- 6. Analyse abgeleiteter Feldgrößen (Divergenz und Vorticity) und der Vertikalbewegung.- 7. Bestimmung des zonalen Index und Konstruktion zonaler Windprofile.- 8. Satellitenmeteorologie als Hilfsmittel für die Analyse.- 9. Objektive mathematisch-numerische Analyse von Feldverteilungen.- B. Synoptische Methoden der Vorhersage.- 1. Einleitung.- 2. Kinematische Extrapolationen.- 3. Dynamische Methoden zur Vorhersage des Höhendruckfeldes.- 4. Kopplung des Boden- und Höhendruckfeldes (Steuerung der Bodendruckwellen durch die Höhenströmung).- 5. Entstehung und Entwicklung von Tiefdruckgebieten.- 6. Einfluß des Höhendruckfeldes auf die Entwicklung von Depressionen.- 7. Statische und quasistatische Prognosen.- 8. Voraussage von Bewölkung und Niederschlag.- C. Theorie der mathematischen Wettervorhersage.- 1. Problemstellung.- 2. Grundgleichungen der atmosphärischen Dynamik.- 3. Allgemeine Sätze der Wirbeldynamik.- 4. Wahl spezieller Koordinatensysteme.- 5. Berücksichtigung der Kartenprojektion.- 6. Numerische Integration der Prognosengleichungen und das Problem der Filterung.- 7. Das adiabatische Modell einer reibungsfreien trockenen Atmosphäre.- 8. Das barotrope Modell.- 9. Einfache barokline Modelle.- 10. Die Zyklogenese.- 11. Beispiel einer numerischen Vorausberechnung der Isohypsen der 500 mb-Topographie mit barotropen und baroklinen Modellen.- 12. Die Ausbreitung von Luftverunreinigungen in der Atmosphäre.- I. Erläuterungen des Wetterschlüssels und des Eintragungsschemas.- II. Das Stüve-Diagramm.- III. Helmholtz: Satz von der Wirbelerhaltung in einer idealen Flüssigkeit.- IV. Ertels Wirbelsatz einer reibungsfreien kompressiblen Flüssigkeit auf der rotierenden Erde.- Wichtige Konstanten und Umrechnungsfaktoren.- Literatur.