Lehrbuch der Experimentalphysik: zum Gebrauch bei akademischen Vorlesungen und zum Selbststudium 7 Erde und Planeten
Saved in:
| Format: | Book |
|---|---|
| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
de Gruyter
2001
|
| Edition: | 2., aktualisierte Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XV, 727 S. Ill., graph. Darst., Kt. |
| ISBN: | 3110168375 |
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ERDE UND PLANETEN HERAUSGEBER WILHELM RAITH AUTOREN SIEGFRIED J. BAUER,
RUDOLF GUTDEUTSCH, MICHAEL HANTEL, HEINZ REUTER, HELMUT O. RUCKER,
GEROLD SIEDLER, TILMAN SPOHN, REINHOLD STEINACKER, WALTER ZENK 2.,
AKTUALISIERTE AUFLAGE WALTER DE GRUYTER 2001 INHALT 1 GEOPHYSIK
. RUDOLF
GUTDEUTSCH 1.1 EINLEITUNG
. 1.2 1.2.1
1.2.1.1 1.2.1.2 1.2.1.3 1.2.2 1.2.2.1 1.2.2.2 1.2.3 1.2.3.1 1.2.3.2
1.2.3.3 1.2.3.4 1.2.4 MECHANIK DES ERDKOERPERS . SCHWERE
UND FIGUR DER ERDE . DAS GEOID
. . MESSUNG UND DEUTUNG
. GEZEITEN DER FESTEN ERDE . DIE ERDE ALS KREIS
. ERDBEBEN UND AUSBREITUNG SEISMISCHER WELLEN IM ERDINNEREN
. SICHTBARE WIRKUNGEN IM NAHBEREICH
. PARAMETRISIERUNG DER VORGAENGE IN DER
NAEHE DES ERDBEBENHERDES . DIE AUFZEICHNUNG VON ERDBEBEN
. ERDBEBENGEOGRAPHIE UND
PLATTENTEKTONIK . EIGENSCHWINGUNGEN DER
ERDE . . 1.3 AUFBAU UND
GESCHICHTE DER ERDE . 1.3.1
SCHALENAUFBAU DES ERDINNEREN .
1.3.2 TEMPERATUR UND ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT
. 1.3.3 ALTER UND ENTWICKLUNGSGESCHICHTE
DER ERDE . 1.3.4 GESCHICHTE DER LITHOSPHAERE
UND GLOBALE TEKTONIK . 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
1.4.4.1 1.4.4.2 1.4.4.3 1.4.4.4 1.4.4.5 1.4.4.6 ERDMAGNETISMUS UND DAMIT
VERBUNDENE ERSCHEINUNGEN . MESSMETHODEN UND
BEOBACHTUNGSMATERIAL . TRENNUNG DES
ERDMAGNETFELDES IN EINEN INNEREN UND EINEN AEUSSEREN ANTEIL . .
ERDMAGNETISCHES INNENFELD .
ERDMAGNETISCHES AUSSENFELD .
ANTIEBSMECHANISMEN DURCH DIE SONNENAKTIVITAET .
DIE MAGNETOSPHAERE . DIE IONOSPHAERE PULSATIONEN
. DER MAGNETISCH RUHIGE TAG UND
L-VARIATIONEN . DER ERDMAGNETISCHE STURM UND DAMIT
GLEICHZEITIG AUFTRETENDE ERSCHEINUNGEN 1.5 GEMEINSCHAFTSPROJEKTE DER
GEOPHYSIK . 1 3 3 3 5 10 11 11 13 15 16
18 20 21 26 21 21 31 33 33 38 38 40 40 42 42 43 44 46 46 41 50 2
OZEANOGRAPHIE .
53 GEROLD SIEDLER. WALTER ZENK 2.1 EINFUEHRUNG
. 53 X INHALT 2.2
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6
2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5 2.6.6 2.6.7 2.6.8 2.6.9 2.6.10 2.6.1 1
PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN . . 53
ZUSTANDSGROESSEN . . 53
THERMODYNAMIK . . 54 HYDRODYNAMIK
. . 57 BESCHREIBUNG DES OZEANS
. TOPOGRAPHIE DES MEERES
. WAERME- UND WASSERHAUSHALT
. SCHICHTUNG UND
WASSERMASSENVERTEILUNG . EIS IM MEER
. . 81 DYNAMIK DES OZEANS
. MEERESSTROEMUNGEN
. WELLEN .
. MESSMETHODEN UND INSTRUMENTE .
. 107 EINLEITUNG .
. 107 MESSPLATTFORMEN .
TEMPERATURMESSUNG .
SALZGEHALTSMESSUNG . . 112
SCHALLGESCHWINDIGKEITSMESSUNG . 114 MESSUNG
VON WASSERSTAND UND . 114 STROEMUNGSMESSVERFAHREN
. . 114 SATELLITENMESSVERFAHREN
. . 122 AKUSTISCHE TOMOGRAPHIE
. . 123 VERMISCHUNG UND WASSERMASSEN
. 3 METEOROLOGIE
. HEINZ REUTER, MICHAEL
HANTEL, REINHOLD STEINACKER 131 3.1 EINFUEHRUNG UND UEBERBLICK,
HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 131 3.1.1 GRUNDFRAGEN DER
METEOROLOGIE . 131 3.1.2 DIE
BESONDERHEITEN DES PLANETEN ERDE . 132
3.1.3 ORGANISATION DES BEOBACHTUNGSNETZES
. 134 3.1.4 DIE ENTWICKLUNG DER
METEOROLOGISCHEN VORSTELLUNGEN . 137 3.2 3.2.1 3.2.1.1
3.2.1.2 3.2.1.3 3.2.1.4 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.2.4 3.2.2.5
3.2.2.6 3.2.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER METEOROLOGISCHEN PROZESSE
. 142 ELEKTROMAGNETISCHE STRAHLUNG .
. 143 IRRADIANZ UND RADIANZ .
. 143 DAS MODELL DES SCHWARZEN KOERPERS .
. 146 WECHSELWIRKUNG VON STRAHLUNG MIT MATERIE .
. 148 STRAHLUNGSFLUSSDICHTE, STRAHLUNGSHEIZUNG, STRAHLUNGSBILANZ
. ZUSTANDSGROESSEN . . DAS
GEOPOTENTIAL . . 160 DIE
HYDROSTATISCHE GLEICHUNG . . 162 DIE
BAROMETRISCHE HOEHENFORMEL . . 164 DER
PHYSIKALISCHE AUFBAU DER ATMOSPHAERE . . 167
METEOROLOGISCHE THERMODYNAMIK . . 167
HYDROSTATIK VON GEOFL DIE ZUSTANDSGLEICHUNG INHALT XI 3.2.3.1 3.2.3.2
3.2.3.3 3.2.3.4 3.2.3.5 3.2.3.6 3.2.4 3.2.4.1 3.2.4.2 3.2.4.3 3.2.5
3.2.5.1 3.2.5.2 3.2.5.3 3.2.5.4 3.2.6 3.2.6.1 3.2.6.2 3.2.6.3 3.2.6.4
3.2.6.5 3.2.6.6 3.2.6.7 3.2.1 3.2.1.1 3.2.7.2 3.2.7.3 3.2.1.4 3.2.8
3.2.8.1 3.2.8.2 3.2.8.3 3.2.8.4 3.2.8.5 3.2.9 3.2.9.1 3.2.9.2 3.2.9.3
3.2.9.4 3.2.9.5 3.2.9.6 3.2.9.1 3.3 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.2 3.3.1.3 3.3.2
3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.2.3 DAS PRINZIP DER ENERGIEERHALTUNG . . . . . . . .
. . . . . . . . . FORMEN MECHANISCHER ENERGIE . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . ENERGIEUMWANDLUNGEN . , . . . , . . , . . . . . . , . . ,
. . . , . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 DIE
ENERGIEFORM WAERME . . . 112 DIE
POTENTIELLE TEMPERAT . 111 CHEMISCHE
ENERGIE . 119 WASSER IN DER ATM
. 183 FEUCHTEMASSE
. 183 DIE
AEQUIVALENTPOTENTIELLE TEMPERATUR . 181 TROPFENBILDUNG
UND TROPFENWACHSTUM . 189 CHEMIE DER ATMOSPHAERE . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 CHEMISCHE
GRUNDBEGRIFFE . . , . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG DER ATMOSPHAERE . . . . . . . . . _. . 196
AEROSOL . 199
SPURENSTOFFHAUSHALTE . 202
GEOFLUIDDYNAMIK . 201 DIE
CORIOLIS-KRAFT . 210
. 215 . 211
._. 222 KINEMATISCHE GROESSEN DES STROMFELDES . . . . . .
. . . . . . . ERHALTUNGSSAETZE FUER GEOFLUIDE . . . , . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . DIE VERTIKALGESCHWINDIGKEIT . . . . , . . . . . . , .
. , . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 WELLEN UND
INSTABILITAETEN . . . . . . . . . . . . . . . , . . . , . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 240 . 241 .
. . , . . . , . . . . . . , . . . . 242 . . . INSTABILITATEN . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DIE
GRENZSCHICHT . . . . . . . . . . , . . , . . . . . . . . . . . . . . . .
. DAS TURBULENZPHAENOMEN . . . . , . . , . . . . . . . . . . . . . . . .
. DIE QUANTITATIVE ERFASSUNG DES WETTERS . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 257 METEOROLOGISCHE BEOBACHTUNGEN . . . . . .
251 BEOBACHTETE GROESSEN .
258 UEBERMITTLUNG UND ANALYSE DER BEOBACHTUNGEN . . . . . . SKALIGKEIT
DER GEOFLUIDE . . , . . , . . , . . . . . . . . . . . . . . . . .
WETTERSYSTEME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . , PHAENOMENOLOGIE AUSSERTROPISCHER WETTERSYSTEME . , . . .
BAROTROPIE UND BAROKLINITAET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 DER THERMISCHE WIND 212 . . ,
. . , . . . . . , . . . . . . . . . , . . . , . . . . XIL INHALT
3.3.2.4 3.3.2.5 3.3.2.6 3.3.2.7 3.3.2.8 3.3.2.9 3.3.3 3.3.3.1 3.3.3.2
3.3.3.3 3.3.3.4 3.3.3.5 3.3.3.6 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6
DER STRAHLSTROM . . 273 DIE BAROKLINE
INSTABILITAET . VORTICITY, DIVERGENZ UND
VERTIKALBEWEGUNG IN FRONTEN .
ZIRKULATIONSSATZ, LOKALE WINDSYSTEME .
VERFUEGBARE POTENTIELLE ENERGIE, ENERGIEKREISLAUF .
WETTERVORHERSAGE . 289 EIN
NUMERISCHES TRAJEKTORIENMODELL (LAGRANGE) .
MESSUNG DER VORHERSAGEGUETE . . 296
VORHERSAGBARKEIT . . 297 WETTERPROGNOSE
. . 301 SPURENSTOFFMETEOROLOGIE
. 302 BIOMETEOROLOGIE
(MEDIZINMETEOROLOGIE) . 303 ENERGIE UND KLIMA
. . 304 NICHTLINEARE DYNAMIK
. RSAGE .
290 291 EIN NUMERISCHES GITTERPUNKTSMODELL (EULER)
. 293 WETTERVORHERSAGE MIT DEN PRIMITIVEN
GLEICHUNGEN . 294 FORSCHUNGSAUFGABEN DER MODERNEN
METEOROLOGIE . 301 INTERNATIONALES PROGRA 4
KLIMATOLOGIE .
311 4.1 EINLEITUNG: DAS KLIMASYSTEM
. 311 MICHAEL HANTEL 4.1 .I DIE
KOMPONENTEN DES KLIMASYSTEMS . 31 3
4.1.2 DEFINITION VON BEGRIFFEN IN DER KLIMATOLOGIE
. 316 4.1.3 DIE SKALIGKEIT DER KLIMAPHAENOMENE
. 317 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5
4.2.6 4.2.7 4.2.8 ERHEBUNG UND ORDNUNG VON KLIMADATEN
. DAS KLIMADIAGRAMM
. 327 DARSTELLUNG VON
KLIMAGROESSEN ALS KARTE . ORDNUNG DER
KLIMAELEMENTE . 336 BUDGETELEMENTE
. . 338 KOMPLEXE KLIMAELEMENTE
. . 341 DIE KLIMABEOBACHTUNG
. 322 332 SATELLITENDATEN
(FERNERKUNDU . 336 SEKUNDAERE KLIMAELEMENTE . .
. 340 4.3 DER STRAHLUNGSHAUSHALT .
. 344 4.3.1 DAS STEFAN-BOLTZMANNSCHE
. 344 4.3.2 DER *TREIBHAUSEFFEKT"
. . 346 4.3.3 DER GLOBALE
STRAHLUNGSHAUSHALT . . 348 4.4.1 ENERGIEFORMEN
IN DEN KLIMAFLUIDEN . 354 4.4.2 DAS KONZEPT DES
ENERGIEFLUSSES . . 355 4.4.3 DIE FLUSSDIVERGENZ
. . 357 4.3.4 ZONAL GEMITTELTER
STRAHLUNGSHAUSHALT . 4.4 DER ENERGIEHAUSHALT DES KI
4.4.4 DIE SPEICHERUNG . 4.4.5
ENERGIEKONVERSIONEN . 4.4.6 DER
ENERGIEHAUSHALT EINER KLIMASAEULE . INHALT XI11
4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.6.5 4.1 4.7.1 4.7.2
4.7.3 4.1.4 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 4.10 4.10.1 4.10.2 4.10.3 4.10.4
4.10.5 4.10.6 KLIMAGROESSEN DER GLOBALEN ATMOSPHAERE
. DIE TEMPERATUR DER ATMOSPHAERE
. 361 361 DER FEUCHTEHAUSHALT DER
ATMOSPHAERE . 366 DAS GLOBALE WINDSYSTEM
. 370 KLIMAGROESSEN DES
WELTMEERES . DAS THERMOHALINE FELD
. 376 DAS OBERFLAECHENNAHE
STROEMUNGSFELD . 380 DIE
TIEFENZIRKULATION . 380
DER WINDSCHUB . . 384 EI NINO
. . 385 MECHANISMEN DER
KLIMAFLUIDE . 386 TURBULENZ:
NICHTLINEARITAET UND EDDY-MECHANISMUS . 386
GRENZSCHICHTEN IN ATMOSPHAERE UND OZEAN . 391
KONVEKTION IN DEN KLIMAFLUIDEN . 394
DER GLOBALE DREHIMPULSHAUSHALT . 395
KLIMAGROESSEN UND -MECHANISMEN DER KLIMASOLIDE . 399
DER ENERGIEHAUSHALT EINER LUFT-BODEN-SAEULE .
399 DER HYDROLOGISCHE HAUSHALT EINER LUFT-BODEN-SAEULE
. 402 KLIMAKLASSIFIKATION AN DER ERDOBERFLAECH DIE
KRYOSPHAERE . . 404 DIE GEOBIOSPHAERE
. . 412 SPURENSTOFFHAUSHALTE
. DER TREIBHAUSEFFEKT
. DIE BIOSPHAERE
. KLIMASCHWANKUNGEN
. 415 KLIMAMODELLE
. SCHLUSSBEMERKUNGEN
. 422
. 421
. 421 D BEDEUTUNG DER
WEITRAUMFAHRT . 427 5.1.2 ZIELE DER PHYSIKALISCHEN
PLANETENFORSCHUNG . 428 5.2 UEBERBLICK UEBER
DAS SONNENSYSTEM . 431 5.3 AUFBAU UND
ZUSAMMENSETZUNG DER PLANETEN . 440 5.3.1 DAS PHYSIKALISCHE
KONZEPT DES PLANETAREN KOERPERS . 440 5.3.2 PHYSIKALISCHE
METHODEN ZUR BESTIMMUNG DES INNEREN AUFBAUS EINES PLANETAREN KOERPERS
. 442 5.3.3 MODELLE DES
INNEREN AUFBAUS: FESTKOERPERPLANETEN . 447 5.3.4
MODELLE DES INNEREN AUFBAUS: RIESEN- UND SUBRIESENPLANETEN .
451 5.4 ENERGIEBILANZ UND DYNAMIK PLANETARER KOERPER
. 461 5.4.1 PLANETARE ENERGIEBILANZ
. 463 5.4.2 INNERE
ENERGIEQUELLEN . 465 5.4.3
RHEOLOGIE . . 475 5.4.4
WAERMETRANSPORT . . 478 5.4.5
THERMISCHE ENTWICKLUNG DER PLANETEN . 481 XIV
INHALT 5.5 MAGNETFELDER DER PLANETEN UND DAS INNERPLANETARE MAGNETFELD
. 482 5.5.1 DATEN PLANETARER MAGNETFELDER .
. 484 5.5.2 ERZEUGUNG PLANETARER
MAGNETFELDE . 485 5.6 5.6.1 TERRESTRISCHE
PLANETEN . 488 ERGEBNISSE FUER
EINIGE PLANETARE KOERPER . 5.6.2 RIESENPLANETEN
. 516 5.6.3
SUBRIESENPLANETEN . . 520 5.7
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 522 6
PLANETENMAGNETOSPHAEREN . . . 527 HELMUT 0.
RUCKER 6.1 DER SONNENWIND . . 528 6.1.1 DIE
EXPANDIERENDE SONNENA . 528 6.1.2 DAS INTERPLANETARE MAGNETFELD
. . 532 6.1.3 DIE SONNENWINDTYPEN .
. 534 6.2 WECHSELWIRKUNG DES SONNENWINDES MIT EINEM PLANETAREN
MAGNETFELD . 535 6.2.1 DIE GLOBALEN STRUKTUREN . .
. 535 6.2.2 DIE STOSSWELLE DER ERDE .
. 536 6.2.3 DIE MAGNETOPAUSE . . 539 6.2.4 DER
MAGNETOSPHAERENSCHWEIF . 543 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3
6.3.4 6.3.5 6.3.6 6.3.7 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7
AUFBAU UND DYNAMIK DIE ADIABATISCHEN INVARIANTEN .
546 DIE VAN-ALLEN-GUERTEL DER ERDE ELEKTRISCHE FELDER IN D . 557
DER WHISTLER . . 561 ERDMAGNETISCHE AKTIVI . 563
DAS AURORA-OVAL UND DAS POLARLICHT . DIE
TERRESTRISCHE RADIOSTRAHLUNG . 570
DIE MAGNETOSPHAEREN DER RIESENPLANETEN . 573 DIE MAGNETOSPHAERE
DES JUPITER . . 573 DIE JUPITER-PLASMASCHICHT
. DIE IO-DEKAMETERWELLEN-RADIOSTRAHLUNG
. DIE MAGNETOSPHAERE VON SATURN . DIE EXTERNE
KONTROLLE DER SATURN-RADIOSTRAHLUNG . 584
MIKROSIGNATUREN IN DER SATURN-MAGNETOSPHAERE .
585 588 DIE MAGNETOSPHAEREN VON URANUS UND NEPTUN
. 6.5 DIE PLANETAREN MAGNETOSPHAEREN IM VERGLEICH
. 591 6.5.1 DIE PLANETAREN MAGNETFELDSTRUKTUREN
. 593 6.5.2 MAGNETOSPHAERISCHES PLASMA
. 594 6.5.3 NICHTTHERMISCHE
PLANETARE RADIOSTRAHLUNG . 596 6.5.4
HIERARCHIE PLANETARER MAGNETOSPHAEREN .
596 7 DIE PLANETENATMOSPHAEREN .
SIEGFRIED J. BAUER 605 . . 7.1 EINLEITUNG
. 605 7.2
PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN . 608
INHALT XV 7.2.1 STATISCHE VERTEILUNGSGESETZE
. 7.2.2 DYNAMISCHE PROZESSE (TRANSPORT)
. 7.3 CHARAKTERISTISCHE EIGENSCHAFTEN DER
ATMOSPHAERENREGIONEN . 61 1 7.3.1 DIE TROPOSPHAERE
. . 611 7.3.2 DIE MITTLERE
ATMOSPHAERE (STRATOSPHAERE/ . 614 7.3.3 DIE
HOMOSPHAERE/HETEROSPHAERE . . 614 7.3.6 DIE
EXOSPHAERE . 624 7.4
ENTSTEHUNG DER PLANETENATMOSPHAEREN . . 629 7.3.4 DIE
THERMOSPHAERE . 7.3.5 DIE IONOSPHAERE
. 7.4.1 DIE PRIMAEREN ATMOSPHAEREN
. 7.4.2 DIE SEKUNDAEREN ATMOSPHAEREN DER
INNEREN PLANETEN UND MON 7.5 EIGENSCHAFTEN DER HEUTIGEN (SEKUNDAEREN)
PLANETENATMOSPHAEREN . 634 7.5.1 DIE VENUSATMOSPHAERE
. . 634 7.5.2 DIE ERDATMOSPHAERE
. . 637 7.5.3 DIE MARSATMOSPHAERE
. . 644 7.5.4 7.5.5 7.5.6 DIE ATMOSPHAERE
DES TITAN . DIE ATMOSPHAERE DES MONDES 10
. DIE ATMOSPHAERE DES TRITON . DIE
ATMOSPHAEREN VON JUPITER UND SATURN . DIE ATMOSPHAEREN VON URANUS
UND NEPTUN . 7.6 DIE ATMOSPHAEREN DER AEUSSEREN PLANETEN
. . 653 7.6.1 7.6.2 7.7 EXPERIMENTELLE METHODEN .
. 658 7.7.1 FERNERKUNDUNG (REMOTE SENS
. 658 7.7.1.1 OKKULTATIONSMESSUNGEN
. . 659 7.7.1.2 SPEKTROSKOPISCHE
MESSUNGEN . 7.7.2 IN-SITU-MESSMETHODEN .
BILDANHANG
. 667
ZAHLENWERTE UND TABELLEN
. 693 REGISTER
. 703 |
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