Das Klimasystem und seine Modellierung

Das Buch bietet eine Einführung in die moderne Klimatologie mit ihren Prognose- und Interpretationsmodellen. Es gibt einen Überblick über die Vorstellungen, die man heute vom Klima und von klimarelevanten Prozessen hat, und wie man diese konzeptionell und quantitativ - also mit Modellen - zu beschreiben versucht. Der Text ist allgemein verständlich geschrieben und setzt keine besonderen Kenntnisse der Mathematik und Physik voraus. Dieses Lehrbuch basiert auf einer Vorlesung am Meteorologischen Institut der Universität Hamburg und richtet sich hauptsächlich an Studenten der Geowissenschaften und Physik, daneben an ebenfalls mit Klima befaßten Disziplinen der Land-, Forst- und Umweltwissenschaften.

Kompetente und umfassende Darstellung Instruktive Grafiken Includes supplementary material: sn.pub/extras

Inhalt
1 Einführung.- 1.1 Übersicht.- 1.2 Modernes naturwissenschaftliches Klimaverständnis.- 1.3 Modelle in der Klimaforschung.- 2 Klimarelevante Prozesse.- 2.1 Energie und Strahlung.- 2.2 Dynamik der Atmosphäre.- 2.3 Zirkulation des Ozeans.- 2.4 Spurenstoffkreisläufe.- 2.5 Kryosphäre.- 3 Natürliche Klimavariabilität.- 3.1 Jahres- und Tagesgang.- 3.2 Wetter.- 3.3 Interannuale Klimaschwankungen.- 3.4 Homogenitätsproblematik.- 3.5 Historische Klimavariationen.- 3.6 Paläoklimatologie.- 4 Konzeptionelle Modelle.- 4.1 Klimazonen.- 4.2 Ein exemplarisches Energiebilanzmodell.- 4.3 Physikalisch orientierte Modelle.- 4.4 Nichtlinearität und Chaos.- 4.5 Fluktuationen als stochastische Vorgänge.- 4.6 Wechselwirkungen verschiedener Prozesse.- 5 Grundlagen von Strömungsmodellen.- 5.1 Grundgleichungen der Strömungs- und Thermodynamik.- 5.2 Diskretisierung.- 5.3 Parametrisierung und subskalige Prozesse.- 5.4 Numerische Integration.- 6 Realitätsnahe Modelle des Klimasystems.- 6.1 Wettervorhersagemodelle.- 6.2 Modelle zur Klimasimulation.- 6.3 Simulationen von Klimazuständen.- 6.4 Numerische Experimente mit Modellen.- 6.5 Anwendung zur Klimavorhersage.- 6.6 Beurteilung der Klimamodelle.- 7 Anthropogene Klimaänderung.- 7.1 Übersicht.- 7.2 Emissions- und Konzentrations-Szenarien.- 7.3 Klimaszenarien realitätsnaher Modelle.- 7.4 Nachweis anthropogener Klimabeeinflussung.- 7.5 Lokale und regionale Szenarien.- 8 Klima und Gesellschaft.- 8.1 Übersicht.- 8.2 Historischer Überblick: gesellschaftliche Vorstellungen zum Einfluß von Klima.- 8.3 Klimafolgenforschung.- 8.4 Ökonomische Aspekte des Klimawandels.- 8.5 Vorstellungen von Klimawandel.- 9 Résumé.- 10 Anhang.- 11 Literatur.- Stichwortverzeichnis.