Das Klima der bodennahen Luftschicht: ein Lehrbuch der Mikroklimatologie
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Braunschweig
Vieweg
1942
|
| Ausgabe: | 2., völlig umgearb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Die Wissenschaft
78 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVI, 435 S. Ill., graph. Darst. |
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IX
Inhalt
Seite
Vorwort zur 1. Auflage. V
Vorwort zur 2. Auflage. VI
Grundkapitel: Das Mikroklima und die Mikroklima-
forschung .¦. 1
Die bodennahe Störimgszone. Großklima oder Makroklima.
Das Klima der bodennahen Luftschicht. Pflanzcnklima gegen-
über Menschenklima. Mikroklima. Definitionen. Geschichte
der Mikroklimatologie. Stellung zu den Nachbarwissen-
schaften.
Erster Teil
Vom Mikroklima, das in der bodennahen Luftschicht
durch die Nähe der Bodenoberfläche entsteht
I. Abschnitt: Der Wärmeumsatz in der bodennahen
Luftschicht
1. Kapitel: Der Wärmeutnsatz an der Bodenoberfläche
um Mittag. Der Einstrahlungstypus. 6
Verwertung der Sonnenstrahlung. Bedeutung der Bodenober-
fläche. Vollstrahlung und Horizontalstrahiung. Strahlung im
Gebirge. Wännetimsatz um Mittag. Der Einsirahlungstypus.
Die großen Temperaturgradienten und die Staubhosenbiidung.
2. Kapitel: Der Wärnieumsatz an der Bodenoberfläche
bei Nacht. Der Ausstrahlungstypus . 1Î
Ausstrahlung, Qegenstrahlung, effektive Ausstrahlung. Be-
ivöikuugseinfiuß. Strahlung nach verschiedenen Himmels-
richtungen. Ausstrahlung in Mulden, Furchen und Tälern.
Ausstrahlung im Gebirge. Der Wänneutnsatz bei Nacht. Der
Ausstrahlungstypus.
3. Kapitel: Die echte Wärmeleitung. Der normale
Temperaturveriauf im Boden._. 28
Überblick über die vier Formen der Wärmeübertragung.
Gesetze der Wärmeleitung im Boden. Wärme- und Tem-
peraturieitfähigkeit. Täglicher und jährlicher Temperatur-
gang im Boden. Witterung und Bodentemperatur. Der Boden
als Wärmespeicher. Bodentemperatur im Gebirge.
X
Seite
4. Kapitel: Der Massenaustausch und seine Bedeutung 38
Laminare und turbulente Strömung. Grundgleichung des
Austausches. Der Austauschkoeffizient. Seine Änderung mit
der Höhe. Die blättrige Struktur der bodennahen Luftschicht.
Dynamischer und thermischer Austausch. Beispiele für die
Wirkung des Austausches. Samenverbreitung.
5. Kapitel: Der Strahlungsumsatz in der bodennahen
Luitschi cht . 48
Die Luft als Bandenstrahler. Absorptionsbanden des Wasser-
dampfs und der Kohlensäure. Strahlungsscheinleitung.
Wellenlängentransformation am Boden. Ausbildung der
nächtlichen Inversion. Langwellige Strahlung bei Tage.
IL Abschnitt: Die Temperaturverhältnisse der bodennahen
Luftschicht
6. Kapitel: Der Erwärmungsvorgang . 53
Die bodennahe Grenzschicht. Temperaturen im ersten Milli-
meter über dem Boden. Der dunkle Streifen. Einleitung des
Austausches. Die bodennahe Zwischenschicht und Ober-
schicht. Aufstrudeln der Heißluft. Temperaturttnruhe. Tetn-
peraturstreubänder. Abkühlung am Boden durch Um-
schichtung. Theoretisches.
7. Kapitel: Der Abkühlungsvorgang. 63
Stabilität der nächtlichen Temperaturschichtung. Bedeutung
des Staubgehalts. Kältekonvektion. Der Vorrang der
Strahlungsvorgänge. Minima über der Bodenoberfläche.
Typen abendlicher Temperatttrverteilung. Aufbau und Zer-
störung der nächtlichen Kalthtfthant.
8. Kapitel: Der tägliche und jährliche Gang der Tem-
peratur. 69
Der Wunsch nach statistischem Material. Beobachtungs-
technik. Wahre Lufttemperatur und Versuchskörpertempe-
ratur. Vor- und Nachteile beider Methoden. Täglicher und
Jährlicher Temperaturgang nach Messungen In Europa,
Ägypten und Indien. Tagustemperaturschwankung in Boden-
nähe. Häufigkeit der Frostwechsel. Einfluß der Be-
wölkung.
9. Kapitel: Der Temperaturgradient in der boden-
nahen Luftschicht. 79
Häufigkeitsverteilung der vorkommenden Gradienten. Täg-
licher und jährlicher Gang. Vorzeichemvechsel des Gradienten
am Morgen und Abend. Einfluß von Wasserdampfgehalt und
Bewegung der Luft. Gradienten bei Bodennebel.
XI
Seite
III. Abschnitt: Die anderen meteorologischen Elemente
in der bodennahen Luftschicht
10. Kapitel: Die Feuchtigkeitsverhältnisse. 88
Rolle der bodennahen Luftschicht im Wasserhaushalt. Der
Naßtyp der Feuchtigkeitsverteilung als Normaltyp. Der
Trockentyp. Änderung des Dampfdrucks und der "relativen
Feuchtigkeit mit der Höhe im Tagesgang. Beobachtungen in
Deutschland, Finnland und Indien. Zusammenfassung.
Feuchtigkeitsschwankung in Bodennähe. Mikroklimatische
Methoden der Feuehtigkeitsniessung.
11. Kapitel: Die Windverhältnisse. 100
Änderung der Windgeschwindigkeit mit der Höhe. Ab-
hängigkeit von Temperaturgratiicnt und Unterlage. Tages-
gang der Windgeschwindigkeit. Häufigkeit der Windstillen
am Boden. Transport von Staub und Schnee. Tempcratur-
wirkung des Windes bei Nacht. Inversionszersturung. Tem-
peraturgradieiit, Windgradicnt und Windgeschwindigkeit in
ihrer gegenseitigen Verflechtung. Der Sturm tötet das
Mikroklima.
12. Kapitel: Optische, akustische und andere Er-
scheinungen —. IÎ4
Optische Inhomogenität der hodennahen Luftschicht.
Schlierenbildung. Die Luftspiegelung nach unten. Elektri-
sches Feld. Gehalt an Radiumemanation. Schauausbreitung.
IV. Abschnitt: Der Einfluß der Unterlage attf das
bodennahe Klima
13. Kapitel: Die Temperaturen der Bodenoberfläche 122
Reflexzahl für drei Spektralbereiehe nod verschiedene Ober-
flächen. Definition der Oberflächentemperatur. Direkte und
indirekte Messung derselben. Quecksilbertherniometer, elek-
trische Thermometer, Bugeleisenmethode, Wachskugel-
methode. Temperaturen auf Asphalt. Vergleich mît Schvvarz-
kugeltemperatur. Einfluß der Oberflächenfarbe. Technische
Oberflächen. Eisenbahnschienen. Das Auffrieren des Badens.
14. Kapitel: Einfluß von Bodenart und Bodeuzustand 132
Grenzgebiet zur Bodenkunde. Temperaturgang in ver-
¦ schieden«] Bodenarten. Extreme «ad gemäßigte Mikro-
klimate. Einfluß der Bodenbearbeitung und der Boden-
feuchtigkeit. Beobachtung der Bodeneigcnscnaf ten bei Schnee-
fall, Reifbildung und Glatteis.
15. Kapitel: Die wassernahe Luftschicht. 145
Das Wasser als austauschfähiger Boden. Eindringtiefe der
Strahlung. Abhängigkeit der Reflexzahl der Wasseroberfläche
van der Sonnenhöhe. Temperaturen des Oberflächemvassers
im Meere, in Seen und in Tümpeln. Tagestemperaiur-
schwanktmg über dem Ozean. Die wassernahe Luftschicht
über der Ostsee. Messungen in Teich und Schilf.
XII
Seite
16. Kapitel: Die schneenahe Luftschicht. 155
Reflexzahl der Schneeoberfläche. Lichtklima über Schnee.
Strahlungsdurchlässigkeit der Schneedecke. Temperaturen
in und über der Schneedecke. Wärnieschutz. Frostfeste,
tauende und lückige Schneedecke. Abschmelztrichter und
Eisplattenbildung.
17. Kapitel: Die Luftschicht über einem lebenden
Bodenüberzug (Rasendecke). 166
Einfluß einer Pflanzendecke. Qrasminimumthermometer.
Schon Kümmerwuchs mildert die hohen Bodentemperaturen.
Die Fußringelkrankheit. Vergleich von Rollfeld und Rasen-
fläche am Flugplatz. Temperaturbeobachtungen in der
Rasendecke.
Anhang: Über die quantitative Erfassung des
Wärmehaushalts der Bodenoberfläche. 174
Bedeutung, Umfang und Geschichte des Problems. Die vier
Hauptstücke des Wärmeumsatzes. Messungen bei Schnee-
lage. Wärmeumsatz in den vier Jahreszeiten nach Messungen
in Potsdam und Pälkäne.
Zweiter Teil
Das Mikroklima in seinen Beziehungen zur Gelände-
gestaltung, zu Pflanze, Tier und Mensch.
Einleitung: Eine grundsätzliche neue Art von Mikroklimabildung 179
Mesoklimatologie, Bioklimatologie.
V. Abschnitt: Der Einfluß des Geländes
18. Kapitel: Kaltluftfluß und Kaltluftstau. 181
Entstehung der Käiteseen. Abfluß und Aufstau der Kaltluft.
Frostfläcben bei München und Eberswalde. Die Doline
Cstettneralm. Wirkung auf Pflanzen- und Tierwelt. Der
Kältepol der Erde mikruklimatisch bedingt. Maastalkata-
strophe 1930. Geschwindigkeit gleitender Kaltluft, Rhythmus
abtropfender Kaltluft.
19. Kapitel: Mächtliche Temperaturverhältnisse in
Tälern. 190
Unterschied von Kaltluft- und Wasserbewegung. Warme
Hangzone. Abendliches Hochwandern der Inversion. Höhen-
lage der warmen Hangzone und Beziehung zur Pflanzenwelt.
Beispiele vom Arber. Zeitlicher Temperaturverlauf. Sichtbar-
werden der nächtlichen Teraperaturaehichtung.
20. Kapitel: Die Kaithtftwinde (Hangabwincf, Talab-
wind und Oletscherwind). 197
Kaltluftfluß, Hangabwind und Talabwind. Der Wisperwind.
Luftlawinen in Europa und Afrika. Der Gletscherwind als
Tageskaltluftwind.
XIII
Seite
21. Kapitel: Die Besonnung der verschiedenen Hang-
lagen . 201
Berechnung der Hangbestrahlung. Diffuse Strahlung und
Schlechtwetter verwischen die Hangunterschiede. Einfluß
der geographischen Breite und Seehöhe. Grundregeln der
Bestrahlung verschiedener Hänge. Tägliche Wärmesuinmen.
Bodeiitemperaturen rings um einen Hügei. Temperaturen an
Felsenhängen.
22. Kapitel: Mikroklimatische Auswirkung der ver-,
sehiedenen Besonnung. 213
Ameisennest und Termitenbau. Temperaturen stehender und
liegender Baumstämme. Rindenriß und Rindenschäle. Auf-
blühzeiten rings um einen Baum. Kompaß- und Gnomon-
pflanzen.
23. Kapitel: Die Lufthaut an Berghängen . 223
NachweiS der Lufthaut an Berghängen. Einfluß der Pflanzen-
decke. Feuchtigkeit in dur Lufthaut. Niederschlag auf den
geneigten Hang. Die feuchten Ostseiten.
24. Kapitel: Weiteres zum Geländeeinfluß. 229
Tagesgang von Temperatur und Feuchtigkeit im Tal, am Hang
und auf dem Gipfel. Temperaturabnahme mit der Höhe in
Abhängigkeit von Wetter und Tageszeit. Mikrokliniatische
Streuung der Temperaturwerte überdeckt den Einfluß der
Seehöhe. Bergatmosphäre, Gebirgsatnwsphäre, Einflußzone.
Hangaufwind und Talaufwind. Die Pflanzendecke als An-
zeiger des Hanglagenklimas. Beispiele.
25. Kapitel: Vom Geltungsbereich meteorologischer
Stationen .\. 239
Die „repräsentative" Beobachtungsstation. Wunsch nach
Verdichtung des Großklimanetzes. Die Alikroklitnatoiogie ver-
größert den Geltungsbereich der Station. Begutachtung un-
bekannter Ortsklimate. Strahlungsverhältnisse. Abschattung
durch Berge. Mittlerer Abschirtnwinkei, Raumwinkel des
freien Himmeisstücks und Betrag der vollkommen diffusen
Strahlung. Windeinfluß. Stichprobenmessungen. Beachtung
der Pflanzendecke. Mikroklimatische Sondernetze.
Anhang: Das Mikroklima in Höhlen.248
Einseitig offene Höhlen. Eishöhlen. Sackhöhlen. Kälte-
speicher. Zweiseitig offene Höhlen. Windröhren.
VI. Abschnitt: Der Einfluß der Pflanzendecke
26. Kapitel: Der Wärmehaushalt der Pflanzen uiicl die
Pflanzentempcratttren. 250
Strahlungshaushalt der Blätter. Reflexzahl in Abhängigkeit
von der" Wellenlänge. Durchlässigkeit. Blauschatten und
Grflnschatten. Absorption. Ausstrahlung. Abwehrrnaß-
nahmen der Pflanze. Unterschied von Pflanzen- und Luft-
temperatur. Methoden und Ergebnisse der Pflanzentempe-
raturtnessung. Temperaturen in Tüten.
XIV
Seite
27. Kapitel: Strahlungs- und Temperaturverhältnisse
in einer niederen Pflanzendecke . 263
Bodenüberzug, niedere Pflanzendecke und Wald. Strahlungs-
haushalt. Äußere tätige Oberfläche. Messung der Temperatur-
schwankung. Einfluß von Struktur, Dichte und Oröiäe des
Pflanzenbestandes. Tagestemperaturgang. Mikroklima in
Weingärten. Messungen unter tropischen Verhältnissen in
Indien und Afrika.
28. Kapitel: Feuehtigkeits- und Windverhältnisse in
einer niederen Pflanzendecke. 275
Wasserdampfumsatz in der Pflanzendecke. Einfluß der Be-
standsdichte. Relative Feuchtigkeit zwischen Blättern. Meß-
reihen aus Vorderindien. Der Tau. Bremsung des Windes.
Rauhigkeitshöhe. Einfluß der Windgeschwindigkeit und der
Art der Pflanzendecke auf die Bremsung. Abkühlungsgröße.
29. Kapitel: Forstmeteorologie, Waldklima, Bestands-
klima. 286
Aufgabe der Forstmeteorologie. Begriff des Standortsklimas
«nd Waldklimas. Einfluß des Waldes auf das Großklima.
Fürstliche Doppelstationen zur Untersuchung des Starnrn-
raiimklimas. Begriff des Bestandsklimas. Methoden zu
seiner Erforschung.
30. Kapitel: Die Strahlungsverhältnisse im Altbestand 294
Schwächung und Filterung der Zustrahlung durch den Bestand.
Einfluß der Holzart und des Bestandsalters. Wandernde
Lichtflecke. Trübwetter-HeHigkeitskarten. Beleuchtung ge-
neigter Flächen im Bestand. Ausstrahlung des Kronendaches.
31. Kapitel: Temperatur- und Feuchtigkeitsverhält-
liisse im Altbestand. 301
Sommerlicher Temperaturtagesgang im Bestand vom Wald-
boden bis über die Kronen, Temperaturschichtung bei Nacht
und Tag. Verteilung der Luftfeuchtigkeit im Bestand. Der
Waldboden und der Kronenraum als Wasserdampfspender.
32. Kapitel: Wind und Niederschlag im Altbestand. 310
Abbremsitng der Windgeschwindigkeit durch den Bestand.
Luftruhe im Stammraum. Einfluß der Belaubung. Abfangen
schwacher Niederschläge durch die Kronen. Schaftablaufendes
Wasser. Durchfallen "des Schnees zum Waldboden. Tem-
peraturwirkung der Schneelage. FrostteJIer unter Fichten.
33. Kapitel: Der Einfluß der Bestandsverfassung auf
das Bestandsklima. 310
Die forstliche AlikrokHmatoiogte als Hilfswissenschaft des
Waidbaus. TemperatttnneSfahrten im Wald. Bestände mit
gleichmäßigem Kronendach und mit Stufenschtuß. Gruppe
und Schirm.
XV
Seite
34. Kapitel: Das Mikroklima der Lochschläge, Lichtun-
gen und Schneisen. 324
Kenngröße von Lochhieben. Ausstrahlungs-, Einstrahiungs-
und Belöftungsverhältnisse. Zunahme der Frostgefährdung
mit Vergrößerung der Lochhiebe. Kritische Größe. Aus-
strahlung und Besonnung von Waldschneisen. Windbewegung
auf Schneisen.
35. Kapitel: Die Bestandsraiidklimate . 329
Außensaum und Innensaum. Zwei Ursachen für die Bestands-
randklimate. Wärmezustrahlung durch Sonne und Himmel.
Schattenbreite an Bestandsrändern. Frostschutz durch Aus-
strahlungsschutz. Passiver und aktiver Einfluß des Waldes
auf das Windfeld. Tageswaldvvind und nächtlicher Waldwind.
Samenverbreitung am Bestandsrand. Der Nebehüederschlag
und seine Bedeutung. Zukünftige Porschungsaufgaben.
VII. Abschnitt: Die Beziehungen von Tier und
Mensch zum Mikroklima
38. Kapitel; Die Tierwelt und das Mikroklima . 339
Bedeutung der Mikroklimatolagie für die Zoologie. Bio-
klimatische Leitformen. Standortsgebundene und standorts-
stete Tiere. Schutz vor Strahlung, Hitze, Trockenheit und
Wind. Ameisen. Heuschrecken und Hühner als Beispiele.
Anlage der Behausungen: Ameisenbauten, Kaninchenbauten.
Winterschlafplatz der Abendsegler. Übertemperierung der
Wespen- und Hummelnester. Die forstliche Entomologie und
die Mikroklimaforschung.
37. Kapitel: Die unbeabsichtigte Einwirkung des Men-
schen auf das Mikroklima . 347
Instinktmäßige Reaktion auf das Mikroklima und rationelle
Atikroklimasuche. Der Mensch als Mikroklimazerstörer. Ver-
armung und Eintönigkeit der kultivierten Natur. Schaffung
neuer Mikroklimate durch Industrialisierung und Städtebau.
Gefahren der Vernachlässigung der Mikroklimawirkungen.
Flugerdebiidung.
38. Kapitel: Das Stadtklima . 351
Zwei Forschungsmethoden. Bedeutung des Stadtklinias, Er-
wärmung und Verunreinigung der Stadtluft durch die Feuerun-
gen. Staubgehaltsmessungcn. Die Dunsthaube. Wirkung
auf Wärmehaushalt und Temperaturen. Luftfeuchtigkeit in
Stadt und Land. Das eigene Windsystem der Stadt. " Stadt-
nebel. Auslösung der Niederschläge im Stadtgebiet.
39. Kapitel: Die bewußte Beeinflussung des Mikro-
klimas durch den Menschen. 358
Rationelle KUntasuche. Kuroriklimatologie und ihre Be-
ziehung zur Mikrokiimatologie. Bewußte Mikraklimagestat-
tung. Kleidungs- und Bettklima. Wohnraumklima. Zweck-
XVI
Seite
mäßigkeit der künstlichen Klimatisierung. Haus- und Stadt-
klima. Anlage von Krankenhäusern. Mikroklima der Tier-
ställe. Gewächshausklimate. Land- und forstwirtschaftliche
Alikroklimamaßnahmen. Windschutz. Wirkung von Wald-
schutzstreifen. Frostschutz.
40. Kapitel: Der Schadenfrost als Mikroklimaerschei-
. 367
Früh- und Spätfröste. Sommernachtfröste. Seehöhe und
Spätfrostgefährdung. Bedingungen für das Auftreten von
Schadenfrösten. Der Grasfrost. Vorbeugende Frostschutz-
maßnahmen. Vorwald aus frostharten Holzarten. Regulierung
des Frosteinzugsgebietes. Rechtzeitige Frostvvarnung durch
Vorhersage und Alarmanlage.
41. Kapitel: Die Bekämpfung des Schadenfrostes. 373
Möglichkeit und Aussicht einer künstlichen Frostbekämpfung.
Lage in Amerika und Europa. Arbeiten des Reichsamtes für
Wetterdienst. Ausstrahlungsschutz durch Bedeckung mit
Schirm oder Haube, durch Räuchern oder Überfluten. Heran-
schaffung von Wärme durch künstliche Beregnung, Inver-
sionszerstörung oder Heizung. Erfahrungen und Erfolge.
Schrifttum. 383
Namenverzeichnis. 422
Sachverzeichnis. 429
Quellennachweis îfir die Abbildungen. 436 |
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