Synoptische Meteorologie

Das Buch lässt sich in zwei Teile aufspalten. Der erste Teil beschäftigt sich mit einer detaillierten Darstellung moderner Methoden, die zur Beschreibung des momentanen atmosphärischen Zustands dienen. Hierzu gehören unterschiedliche Verfahren zur Datenerfassung, wie z. B. direkte Messungen an Wetterstationen, aber auch Fernerkundungsmethoden. Weitherhin erfolgt eine ausführliche Beschreibung von unterschiedlichen in der Praxis benutzten Wetterkarten, Darstellungen der Wolken- und Wetterklassifikationen nach Vorgaben der WMO (World Meteorological Organization) sowie der europäischen Großwetterlagen. Ein eigenes Kapitel widmet sich der Satelliten- und Radarmeteorologie. Dies geschieht vornehmlich anhand der vom europäischen Wettersatelliten METEOSAT (MSG) gewonnenen Daten und dem vom DWD errichteten Niederschlagsradarnetz.

Im zweiten Teil des Buchs erfolgt die Diskussion und Interpretation der mathematischen Gleichungssysteme. Begriffe wie geostrophischer Wind, Hydrostasie, Divergenz, Vorticity etc. werden eingeführt und anhand umfangreicher Wetterkartenbeispiele erörtert. Daran anschließend erfolgt eine eingehende Diskussion der wichtigsten atmosphärischen Prozesse auf der synoptischen Skala, wie beispielsweise Frontogenese, Zyklogenese, die quasigeostrophische Theorie und barokline Wellen. Abschließend widmet sich das Buch kleinräumigeren Wetterphänomenen wie der Bildung von Gewitterzellen, Konvergenzlinien, Nebel und speziellen Windsystemen (Föhn, katabatische Winde etc.).

Das vorliegende Buch befasst sich mit der synoptischen Meteorologie mittlerer Breiten im europäischen Raum. Nach einer kurzen Vorstellung verschiedener Beobachtungs- und Messmethoden zur Beschreibung großräumiger Wetterlagen erfolgt eine eingehende Diskussion der mathematischen und physikalischenDas vorliegende Buch befasst sich mit der synoptischen Meteorologie mittlerer Breiten im europäischen Raum. Nach einer kurzen Vorstellung verschiedener Beobachtungs- und Messmethoden zur Beschreibung großräumiger Wetterlagen erfolgt eine eingehende Diskussion der mathematischen und physikalischen Grundlagen, die zum Verständnis der in der Atmosphäre ablaufenden thermo-hydrodynamischen Prozesse unerlässlich sind. Hierzu gehören die kinematischen Eigenschaften des horizontalen Windfelds, die statische und dynamische Stabilität sowie die quasigeostrophische und die semigeostrophische Theorie, die u. a. als Basis der Q-Vektor-Diagnostik bzw. der Sawyer-Eliassen-Zirkulation dienen. In der vorliegenden zweiten Auflage des Buchs wird verstärkt auf die Bedeutung der isentropen potentiellen Vorticity für die atmosphärische Dynamik eingegangen.

Der zweite Teil des Buchs widmet sich der Interpretation synoptischskaliger Wetterphänomene mit Hilfe der zuvor beschriebenen mathematisch- physikalischen Methoden. Nach der Darstellung der charakteristischen Merkmale der globalen Zirkulation mit besonderem Augenmerk auf die hochtroposphärischen Strahlströme erfolgt eine ausführliche Untersuchung der Rossby-Wellen, bevor die Dynamik von Zyklonen und Antizyklonen mittlerer Breiten näher untersucht wird. Von besonderem Interesse ist hierbei eine detaillierte Erörterung der Zyklogenese und der damit verbundenen Frontensysteme. Verschiedene Wetterlagen werden aus der Perspektive der potentiellen Vorticity analysiert, um die herausragende Leistungsfähigkeit dieser Größe bei der Interpretation großskaliger dynamischer Prozesse zu verdeutlichen. Abschließend wird ein kurzer Einblick in sub-synoptische atmosphärische Phänomene, wie Gewitter, mesoskalige konvektive Systeme, Konvergenzlinien und die Entstehung von Nebel, gegeben. Grundlagen, die zum Verständnis der in der Atmosphäre ablaufenden thermo-hydrodynamischen Prozesse unerlässlich sind. Hierzu gehören die kinematischen Eigenschaften des horizontalen Windfelds, die statische und dynamische Stabilität sowie die quasigeostrophische und die semigeostrophische Theorie, die u. a. als Basis der Q-Vektor-Diagnostik bzw. der Sawyer-Eliassen-Zirkulation dienen. In der vorliegenden zweiten Auflage des Buchs wird verstärkt auf die Bedeutung der isentropen potentiellen Vorticity für die atmosphärische Dynamik eingegangen.

Der zweite Teil des Buchs widmet sich der Interpretation synoptischskaliger Wetterphänomene mit Hilfe der zuvor beschriebenen mathematisch- physikalischen Methoden. Nach der Darstellung der charakteristischen Merkmale der globalen Zirkulation mit besonderem Augenmerk auf die hochtroposphärischen Strahlströme erfolgt eine ausführliche Untersuchung der Rossby-Wellen, bevor die Dynamik von Zyklonen und Antizyklonen mittlerer Breiten näher untersucht wird. Von besonderem Interesse ist hierbei eine detaillierte Erörterung der Zyklogenese und der damit verbundenen Frontensysteme. Verschiedene Wetterlagen werden aus der Perspektive der potentiellen Vorticity analysiert, um die herausragende Leistungsfähigkeit dieser Größe bei der Interpretation großskaliger dynamischer Prozesse zu verdeutlichen. Abschließend wird ein kurzer Einblick in sub-synoptische atmosphärische Phänomene, wie Gewitter, mesoskalige konvektive Systeme, Konvergenzlinien und die Entstehung von Nebel, gegeben.

Autorentext

Andreas Bott ist Professor für Theoretische Meteorologie an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Univeristät Bonn.

Er ist bzw. war Mitglied im Editorial Board einiger namhafter wissenschaftlicher Zeitschriften, wie The Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, Atmospheric Research, Atmospheric Science Letters und Boundary-Layer Meteorology.

Inhalt
1 Einführung.- 2 Wetterbeobachtungen.- 3 Mathematische Beschreibung atmosphärischer Prozesse.- 4Grundlagen der Dynamik und Thermodynamik.- 5 Kinematik horizontaler Strömungen.- 6 Die quasigeostrophische Theorie.- 7 Die potentielle Vorticity.- 8 Die globale Zirkulation.- 9 Rossby-Wellen.- 10 Zyklonen und Antizyklonen.- 11 Fronten und Frontalzonen.- 12 Mesokalige meteorologische Prozesse.- Literatur.