Physik des erdnahen Weltraums: eine Einführung ; mit 15 Tabellen
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2004
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| Ausgabe: | 2. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Physics and astronomy online library
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Literaturangaben |
| Beschreibung: | XV, 528 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3540400885 |
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GERD W. PROELSS PHYSIK DES ERDNAHEN WELTRAUMS EINE EINFUEHRUNG ZWEITE
AUFLAGE MIT 263 ABBILDUNGEN, DAVON 4 IN FARBE UND 15 TABELLEN SPRINGER
INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 1 1.1 DEFINITION UND ABGRENZUNG DER
THEMATIK 1 1.2 STOFFUMFANG, GLIEDERUNG UND LITERATUR 4 1.3 ZUR
GESCHICHTE DER WELTRAUMFORSCHUNG 6 2. NEUTRALE HOCHATMOSPHAERE 11 2.1
ZUSTANDSGROESSEN VON GASEN UND IHRE GASKINETISCHE DEUTUNG . . 11 2.1.1
DEFINITION UND ABLEITUNG GASKINETISCHER KENNGROESSEN . . 13 2.1.2
MAKROSKOPISCHE ZUSTANDSGROESSEN 18 2.2 HOEHENVERLAUF DER ZUSTANDSGROESSEN 28
2.3 BAROSPHAERISCHE DICHTEVERTEILUNG 33 2.3.1 AEROSTATISCHE
GRUNDGLEICHUNG 33 2.3.2 DRUCKGRADIENTKRAFT 36 2.3.3 BAROMETRISCHE
HOEHENFORMEL 37 2.3.4 HETEROSPHAERISCHE DICHTEVERTEILUNG 40 2.3.5
GASKINETIK DER BAROMETRISCHEN HOEHENFORMEL 45 2.3.6 HOMOPAUSENHOEHE 49
2.3.7 ATOMARER SAUERSTOFF UND WASSERSTOFF 54 2.4 EXOSPHAERISCHE
DICHTEVERTEILUNG 57 2.4.1 EXOBASENHOEHE 57 2.4.2 ENTWEICHGESCHWINDIGKEIT
60 2.4.3 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG IN GASEN 60 2.4.4 ENTWEICHFLUSS UND
STABILITAET DER ATMOSPHAERE 67 2.4.5 EXOSPHAERISCHE DICHTEVERTEILUNG 70 3.
ABSORPTION VON SONNENSTRAHLUNGSENERGIE 7 9 3.1 URSPRUNG UND
EIGENSCHAFTEN DER SONNENSTRAHLUNG 79 3.1.1 AUFBAU DER SONNE 80 3.1.2
SONNENATMOSPHAERE 85 3.1.3 STRAHLUNGSSPEKTRUM 96 3.1.4 VARIATION DER
STRAHLUNGSINTENSITAET 102 3.2 EXTINKTION VON SONNENSTRAHLUNG IN DER
HOCHATMOSPHAERE 107 3.2.1 ABSORPTIONSPROZESSE 107 3.2.2
STRAHLUNGSEXTINKTION IN GASEN 110 3.2.3 STRAHLUNGSEXTINKTION IN DER
HOCHATMOSPHAERE 112 VIII INHALTSVERZEICHNIS 3.2.4
STRAHLUNGSABSORPTIONSBEDINGTE ENERGIEABLAGERUNG . 114 3.3 AUFHEIZUNG
UND TEMPERATURVERLAUF 119 3.3.1 WAERMEERZEUGUNG 120 3.3.2
AUFHEIZUNGSBEDINGTER TEMPERATURANSTIEG 124 3.3.3 WAERMEVERLUSTE DURCH
ABSTRAHLUNG 125 3.3.4 WAERMEVERLUSTE DURCH MOLEKULARE WAERMELEITUNG 125
3.3.5 WAERMEBILANZGLEICHUNG UND TEMPERATURVERLAUF 129 3.3.6 ABSCHAETZUNG
DER THERMOPAUSENTEMPERATUR 132 3.3.7 TEMPERATUR- UND DICHTESCHWANKUNGEN
133 3.3.8 LUFTLEUCHTEN 136 3.4 THERMOSPHAERISCHE WINDE 138 3.4.1
TAGESZEITLICHE WINDZIRKULATION: BEOBACHTUNGEN 139 3.4.2 BESTANDSAUFNAHME
DER ZU BERUECKSICHTIGENDEN KRAEFTE . . 140 3.4.3 IMPULSBILANZGLEICHUNG 147
3.4.4 THERMOSPHAERISCHE WINDE 150 3.5 ATMOSPHAERISCHE WELLEN 152 3.5.1
WELLENPARAMETER 153 3.5.2 AKUSTISCHE WELLEN 153 3.5.3
AUFTRIEBSOSZILLATIONEN 157 3.5.4 SCHWEREWELLEN 160 4. IONOSPHAERE 165 4.1
HOEHENVERLAUF IONOSPHAERISCHER ZUSTANDSGROESSEN 166 4.2 PRODUKTION UND
VERLUST VON IONISATION 170 4.2.1 IONISATIONSPRODUKTION 170 4.2.2
LONISATIONSVERLUSTE 177 4.2.3 CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG 180 4.3
DICHTEVERLAUF IN DER UNTEREN IONOSPHAERE 181 4.3.1 DICHTEBILANZGLEICHUNG
181 4.3.2 DICHTEVERLAUF IN DER E-REGION 183 4.3.3 DICHTEVERLAUF IN DER
UNTEREN F-REGION 183 4.4 DICHTEVERLAUF IN DER OBEREN IONOSPHAERE 186
4.4.1 BAROMETRISCHE DICHTEVERTEILUNG 186 4.4.2 POLARISATIONSFELD 188
4.4.3 TRANSPORTGLEICHGEWICHT 189 4.4.4 PRODUKTIONSBEDINGTER SINKSTROM
193 4.5 DICHTEMAXIMUM UND IONOSPHAERISCHE ZEITKONSTANTEN 194 4.5.1
IONOSPHAERISCHE ZEITKONSTANTEN 195 4.5.2 IONISATIONSDICHTEMAXIMUM 198
4.5.3 IONOEXOSPHAERE 199 4.6 SYSTEMATISCHE VARIATIONEN DER
IONISATIONSDICHTE 200 4.7 RADIOWELLEN IN DER IONOSPHAERE 203 4.7.1
SCHWINGUNGEN EINES PLASMAS 204 4.7.2 DIE IONOSPHAERE ALS DIELEKTRIKUM 206
4.7.3 DIE IONOSPHAERE ALS LEITENDE REFLEXIONSSCHICHT 209
INHALTSVERZEICHNIS IX 4.7.4 MAGNETFELDEINFMSS 213 5. MAGNETOSPHAERE 217
5.1 GRUNDLAGEN 217 5.2 ERDNAHES MAGNETFELD 219 5.3 BEWEGUNG GELADENER
TEILCHEN IM MAGNETFELD DER ERDE 227 5.3.1 GYRATIONSBEWEGUNG 229 5.3.2
OSZILLATIONSBEWEGUNG 233 5.3.3 DRIFTBEWEGUNG 237 5.3.4 ZUSAMMENGESETZTE
LADUNGSTRAEGERBEWEGUNG 244 5.3.5 COULOMB-STOESSE 244 5.4
TEILCHENPOPULATIONEN DER INNEREN MAGNETOSPHAERE 250 5.4.1
STRAHLUNGSGUERTEL 252 5.4.2 RINGSTROM 255 5.4.3 PLASMASPHAERE 260 5.5
ERDFERNES MAGNETFELD 265 5.5.1 GESTALT UND GLIEDERUNG 265 5.5.2
TAGSEITIGER MAGNETOPAUSENSTROM 268 5.5.3 STROMSYSTEM DES
MAGNETOSPHAERENSCHWEIFS 275 5.6 TEILCHENPOPULATIONEN DER AEUSSEREN
MAGNETOSPHAERE 277 5.6.1 SCHWEIFPLASMASCHICHT 279 5.6.2
SCHWEIFFLUEGELPLASMA 280 5.6.3 MAGNETOSPHAERENGRENZSCHICHT 281 5.7
MAGNETOPLASMA-WELLEN IN DER MAGNETOSPHAERE 282 6. INTERPLANETARES MEDIUM
287 6.1 DER SONNENWIND 287 6.1.1 EIGENSCHAFTEN DES SONNENWINDES IN
ERDBAHNNAEHE 289 6.1.2 GASDYNAMISCHES MODELL 292 6.1.3 TEMPERATURVERLAUF
298 6.1.4 ERWEITERTE GASDYNAMISCHE MODELLE 302 6.1.5 EXOSPHAERISCHES
MODELL _. 302 6.1.6 GROSSRAEUMIGE SONNENWINDSTRUKTUR IN DER EKLIPTIK 306
6.1.7 SONNENWINDEIGENSCHAFTEN AUSSERHALB DER EKLIPTIK 310 6.2
INTERPLANETARES MAGNETFELD 312 6.2.1 BEOBACHTUNGEN 312 6.2.2 EINFACHES
MODELL DES INTERPLANETAREN MAGNETFELDES . . 315 6.2.3
MAGNETFELDSTRUKTUR AUSSERHALB DER EKLIPTIK 318 6.2.4 HELIOSPHAERISCHE
STROMSCHICHT 319 6.2.5 SEKTORSTRUKTUR UND SS V -KOMPONENTE 321 6.2.6
INTERPLANETARES ELEKTRISCHES FELD 323 6.2.7 DAS INTERPLANETARE MEDIUM
ALS MAGNETOPLASMA 326 6.3 MAGNETOPLASMA-WELLEN IM INTERPLANETAREN MEDIUM
329 6.3.1 PLASMA-AKUSTISCHE WELLEN 330 6.3.2 ALFVEN-WELLEN 331 X
INHALTSVERZEICHNIS 6.3.3 MAGNETOSONISCHE WELLEN 335 6.4 MODIFIKATION DES
SONNENWINDES DURCH DIE BUGSTOSSWELLE 337 6.4.1 ZUR ENTSTEHUNG DER
BUGSTOSSWELLE 338 6.4.2 AENDERUNG DES SONNENWINDES DURCH DIE BUGSTOSSWELLE
. . 340 6.4.3 ERGEBNISSE VON MODELLRECHNUNGEN 341 6.4.4
DRUCKGLEICHGEWICHT AN DER MAGNETOPAUSE 343 6.4.5 DIE BUGSTOSSWELLE ALS
PLASMADYNAMISCHES PHAENOMEN . . 346 6.5 WECHSELWIRKUNG SONNENWIND -
INTERSTELLARES MEDIUM 348 6.6 ENERGIEREICHE TEILCHEN IM INTERPLANETAREN
RAUM 353 6.6.1 ENERGIEREICHE TEILCHEN GALAKTISCHEN URSPRUNGS 353 6.6.2
ENERGIEREICHE TEILCHEN INTERPLANETAREN URSPRUNGS 355 6.6.3 ENERGIEREICHE
TEILCHEN SOLAR-PLANETAREN URSPRUNGS . 358 7. ABSORPTION UND
DISSIPATION VON SONNENWINDENERGIE 361 7.1 TOPOLOGIE DER POLAREN
HOCHATMOSPHAERE 361 7.2 ELEKTRISCHE FELDER UND PLASMAKONVEKTION 362 7.3
IONOSPHAERISCHE LEITFAEHIGKEIT UND STROEME 365 7.3.1 STOSSMODIFIZIERTE
LADUNGSTRAEGERBEWEGUNG 365 7.3.2 IONOSPHAERISCHE TRANSVERSALLEITFAEHIGKEIT
367 7.3.3 PARALLELLEITFAEHIGKEIT 370 7.3.4 IONOSPHAERISCHE STROEME 373
7.3.5 MAGNETFELDEFFEKTE 374 7.4 POLARLICHTER 376 7.4.1 MORPHOLOGIE 376
7.4.2 DISSIPATION DER POLARLICHTTEILCHENENERGIE 379 7.4.3 URSPRUNG DER
POLARLICHTTEILCHEN 386 7.5 NEUTRALATMOSPHAERISCHE EFFEKTE 390 7.5.1
DRIFTINDUZIERTE WINDE 390 7.5.2 AUFHEIZUNG 391 7.5.3
ZUSAMMENSETZUNGSSTOERUNGEN 392 7.6 ENERGIETRANSFER
SONNENWIND-MAGNETOSPHAERE 394 7.6.1 SONNENWINDDYNAMO 395 7.6.2 OFFENE
MAGNETOSPHAERE 397 7.6.3 PLASMAKONVEKTION IN DER OFFENEN MAGNETOSPHAERE
398 7.6.4 OFFENE MAGNETOSPHAERE MIT SCHWEIF 400 7.6.5 REKONNEXION 402
7.6.6 URSPRUNG DER BIRKELAND-STROEME 404 7.6.7 PLASMAFLANKENDYNAMO 409 8.
GEOSPHAERENSTUERME 413 8.1 MAGNETISCHE STUERME 414 8.1.1 REGULAERE
VARIATIONEN 414 8.1.2 MAGNETISCHE AKTIVITAET IN NIEDRIGEN BREITEN 418
8.1.3 MAGNETISCHE AKTIVITAET IN HOHEN BREITEN 421 8.1.4 MAGNETISCHE
AKTIVITAET IN MITTLEREN BREITEN 425 INHALTSVERZEICHNIS XI 8.2
POLARLICHTTEILSTUERME 427 8.3 MAGNETOSPHAERISCHE TEILSTUERME 429 8.3.1
WACHSTUMSPHASE 430 8.3.2 EXPANSIONSPHASE 431 8.4 THERMOSPHAERENSTUERME 435
8.4.1 ZUSAMMENSETZUNGSSTOERUNGEN IN MITTLEREN BREITEN . 436 8.4.2
DICHTESTOERUNGEN IN NIEDRIGEN BREITEN 438 8.5 IONOSPHAERENSTUERME 441 8.5.1
NEGATIVE IONOSPHAERENSTUERME 442 8.5.2 POSITIVE IONOSPHAERENSTUERME 444 8.6
DIE SONNE ALS URSPRUNGSORT VON GEOSPHAERENSTUERMEN 447 8.6.1 SOLARE
MASSENAUSWUERFE UND MAGNETISCHE WOLKEN 449 8.6.2 KOROTIERENDE
WECHSELWIRKUNGSREGIONEN 452 8.6.3 SONNENERUPTIONEN 453 8.7 TECHNISCHE
STOERUNGEN 457 A. FORMELN, TABELLEN UND ABLEITUNGEN 461 A.L AUSGEWAEHLTE
MATHEMATISCHE FORMELN 461 A.2 ERDPARAMETER 466 A.3 PLANETENDATEN 466 A.4
MODELLATMOSPHAERE 467 A.5 DIFFUSIONSGLEICHUNG FUER GASE 470 A.6 ABLEITUNG
DER IMPULSBILANZGLEICHUNG 471 A.7 ENERGIEBILANZGLEICHUNG EINER
ADIABATISCHEN GASSTROEMUNG . 475 A.8 BERNOULLI-GLEICHUNG 480 A.9
RANKINE-HUGONIOT-GLEICHUNGEN 481 A.10 MAXWELL-GLEICHUNGEN 483 A.LL
KRUEMMUNG EINER DIPOLFELDLINIE 485 A.12 GRADIENTDRIFTGESCHWINDIGKEIT 487
A.13 GLEICHUNGSSYSTEM DER IDEALEN MAGNETOPLASMADYNAMIK 488 A.13.1
BILANZGLEICHUNGEN EINES MAGNETOPLASMAS 489 A.13.2 MAXWELL-GLEICHUNGEN
UND OHMSCHES GESETZ 493 A.13.3 UEBERPRUEFUNG DER APPROXIMATIONEN 496 A.14
ZWEI THEOREME DER MAGNETOPLASMADYNAMIK 498 A.15 MAGNETOPLASMA-WELLEN 501
A.15.1 VEREINFACHUNG DES GLEICHUNGSSYSTEMS 501 A.15.2
MAGNETFELDPARALLELE WELLENAUSBREITUNG 503 A.15.3 MAGNETFELDSENKRECHTE
WELLENAUSBREITUNG 508 A.15.4 UEBERPRUEFUNG DER APPROXIMATIONEN 509 A.16
PLASMA-INSTABILITAETEN 511 B. ABBILDUNGSREFERENZEN 515 SACHVERZEICHNIS
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