Atmospheric Dynamics
Dieses Lehrbuch ist sowohl für Grund- und Aufbaustudiengänge in Meteorologie und Atmosphärenwissenschaften als auch für Forscher gedacht, die sich mit theoretischen und numerischen Aspekten von Wetter und Klima oder mit geophysikalischer Strömungsdynamik beschäftigen. Die Behandlung ist knapp, gründlich und in sich geschlossen. Alle notwendigen Konzepte werden eingeführt, und der Leser erhält eine ausdrückliche Anleitung zu allen mathematischen Schritten.
Das Buch beginnt mit einer Herleitung der Bewegungsgleichungen. Anhand dieser Gleichungen werden dann grundlegende Aspekte von Wetter und Klima erörtert. Die Mechanismen hinter Wirbelbewegungen, die aus der täglichen Wetterkarte bekannt sind, werden diskutiert. Die Flachwassertheorie wird als Werkzeug für eine effiziente Analyse von Schlüsselkonzepten wie atmosphärischen Wellen und synoptischen Wirbeln eingeführt. Die quasigeostrophische Theorie wird beschrieben und dann zur Erklärung des Auftretens und der Mechanismen des außertropischen Wetters mittels barokliner Instabilität verwendet. Die spezifischen Eigenschaften der atmosphärischen Grenzschicht werden erörtert, wobei der Schwerpunkt auf der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und mittleren Strömungen liegt. Es folgt ein detaillierter Blick auf die globale atmosphärische Zirkulation, wobei ihre Steuerung durch Rossby-Wellen und Schwerewellen hervorgehoben wird.
Gleichzeitig wird der Leser in wesentliche Konzepte eingeführt, die in der Praxis Anwendung finden, wie z.B. Gleichgewicht durch geostrophisches und hydrostatisches Gleichgewicht, die Rolle von Entropie und potentieller Temperatur, potentielle Wirbelstärke, das Kelvin-Theorem, Instabilitätstheorie, die Reynolds-Gleichungen, Eliassen-Palm und Pseudo-Impulsfluss, Mehrskalen-Asymptotik, WKB-Theorie, Wellenwirkung, das transformierte Eulersche Mittel, kritische Schichten und Wellenbrechung.
Der Text wird durch Anhänge zu wichtigen mathematischen Konzepten und weiteren Ausarbeitungen des Haupttextes ergänzt. Kapitelzusammenfassungen und Leseempfehlungen helfen dem Leser, sich nicht nur auf das Wesentliche zu konzentrieren, sondern auch den Horizont zu erweitern.
| ISBN: | 9783662639405 |
| Autor: | |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
| Erscheinungsjahr: | 2022 |
| Seitenzahl: | 554 |
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