cover

Jörg Bendix:

Geländeklimatologie

[Field climatology]

2004. 1. Auflage, 282 Seiten, 127 Abbildungen, 15 Tabellen, 14x21cm, 510 g
Language: Deutsch

(Studienbücher der Geographie)

ISBN 978-3-443-07139-4, brosch., price: 28.00 €

in stock and ready to ship

Order form

BibTeX file

Keywords

Klima Relief Oberfläche Atmosphäre Gelände

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Seit der Arbeit von Knoch (1949) ist die Geländeklimatologie als eigenständige Teildisziplin der Klimatologie eingeführt. Im Vordergrund der Betrachtungen steht die kleinräumige Modifikation des Großklimas durch die spezifischen Wechselwirkungen zwischen Relief bzw. Oberflächentyp (Wald, Feld, Stadt, etc.) und Atmosphäre. Dabei hat sich die geländeklimatologische Forschung vor allem wegen der Verfügbarkeit neuer Methoden in den letzten Jahren rasant fortentwickelt.

Ein weiterer Grund ist, dass gerade in jüngerer Zeit der Schutz des lokalen Klimas (z.B. Schutzgut Klima; UVP-Gesellschaft e.V.; Gesellschaft für die Prüfung der Umweltverträglichkeit) vermehrt ins öffentliche Interesse gerückt ist. Jeder in der Umweltplanung tätige Klimageograph muss sich heute mit den entsprechenden Normen und Verfahren auseinandersetzen (UVP, BImSchG, TA-Luft etc.). Grundlegende Kenntnisse der Geländeklimatologie sind dabei unverzichtbares Rüstzeug. In Standardlehrbüchern zur allgemeinen Klimageographie kann dieser wichtigen Teildisziplin meist nur beschränkt Raum eingeräumt werden. Das Fehlen eines kompakten Studienbuchs zur Geländeklimatologie in der deutschsprachigen Geographie hat letztlich Anlass gegeben, diesen Band der Studienbücher der Geographie zu verfassen.

Der Inhalt des vorliegenden Werks beschäftigt sich vorrangig mit dem mesoskaligen Antell von Geländeklima. Nach einer einführenden Erläuterung grundlegender Prinzipien folgen Ausführungen zur atmosphärischen Grenzschicht, in der Geländeklima stattfindet. Danach werden die einzelnen Klimaelemente in ihrer spezifischen Wechselwirkung mit dem Relief und dem räumlich wechselnden Oberflächenbedeckungstyp diskutiert. In jüngerer Zeit haben sich die Methoden der Geländeklimatologie deutlich verändert bzw. diversifiziert. Das letzte Kapitel geht daher ausführlich auf moderne Messmethoden (z.B. automatische Klimastationen, boden- und satellitengestützte Fernerkundung) sowie numerische Auswerteverfahren (z.B. GIS und numerische Modellierungsansätze) ein. Ein Anhang mit Berechnungsbeispielen und Tabellen bzw. Gleichungen schließt das Buch ab.

Bespr.: Berichte der Naturforsch. Gesellsch. Freiburg i. Br. vol. 93 p. 217 top ↑

Die Geländeklimatologie von Jörg Bendix ist ein kompaktes Lehrbuch zur Thematik. Es ist in neun Kapitel gegliedert und beinhaltet darüber hinaus einen umfangreichen Anhang.

Was ist Geländeklimatologie? Dieser Frage widmet sich der Autor im einleitenden Kapitel. Er verzichtet dabei auf eine (weitere) Definition und gibt stattdessen eine nachvollziehbare "Positionierung", wie er sein Herangehen selbst nennt. Er zeigt vor allem auf, dass die Definition von Skalen mit der daraus resultierenden Zuordnung der verschiedenen Klimatotogien wichtig, aber keineswegs immer zutreffend ist. Damit wird den Lesern, insbesondere den Studierenden, auf anschauliche Weise deutlich gemacht, dass für die Geländeklimatologie auch die in kleineren und größeren Skalen ablaufenden Prozesse verstanden werden müssen.

In Kapitel 2 "Die planetare Grenzschicht" werden die atmosphärische Schichtungen mit ihren Auswirkungen auf die vertikalen Transportprozesse in der unteren Troposphäre betrachtet. Damit ist der Autor mitten im Thema, sind die vertikalen Transportprozesse doch zentrale Faktoren für die geländespezifische Ausprägung der Klimate. Die grundlegenden Begriffe werden eingebührt und die Mischungsschicht in ihrer räumlichen und zeitlichen Dynamik kompakt und eingängig charakterisiert. Lediglich in Abschnitt 2.3 "Austauschprozesse in der planetaren Grenzschicht" sind die Inhalte für die im Vorwort genannte, primäre Zielgruppe des Buches vielleicht etwas zu kurz gefasst. Zwar können sich mit dem Anhang auch Anfänger die Sachverhalte erschließen; ein in sich geschlossener Text würde dem Leser den Aufbau des Grundverständnisses im Vergleich zur gewähl- ten Darstellungsweise mit Verweisen auf den Anhang jedoch erleichtern. In den Kapiteln 3 bis 8 erfolgt eine Beschreibung der spezifischen Zusammenhänge zwischen den Geländeeigenschaften, also Höhe, Exposition, Umgebungsrelief, teilweise auch Oberflächenbedeckung einerseits und verschiedenen Klimaelementen andererseits.

Dabei wird in sinnvollem Umfang auf grundlegende Sachverhalte eingegangen, um die Spezifika für die Geländeklimatologie herausarbeiten zu können. Für die Klimaelemente Strahlungsbilanz, Energiebilanz, Temperatur, Wasserdampf, Wolken und Wind zeigt der Autor neben der Theorie anhand von Grafiken und Abbildungen reale Situationen auf, um die Thematik anschaulich zu gestalten. Diese Beispiele beziehen sich entsprechend der diffderenzierten Skalenabhängigkeit der einzelnen Klimaelemente auf Räume unterschiedlicher Größe. Damit macht Jörg Bendix implizit immer wieder auf die im einleitenden Kapitel genannte Interaktion der Skalen aufmerksam. Insgesamt ist die Auswahl der Beispiele gelungen, nur in Einzelfällen scheint deren Zusammenstellung eher etwas zufällig zu sein.

Im abschließenden Kapitel 9 werden gängige Mess- und Verarbeitungsverfahren vor gestellt. Damit erschließt sich dem Leser ein Feld, das in eingeführten Lehrbüchern der Klimatologie weitgehend unbearbeitet ist. Der Schwerpunkt der Betrachtung liegt auf den direkten und indirekten Messverfahren. Darüber hinaus wird auf GIS und Geostatistik als Techniken zur Weiterverarbeitung hingewiesen. Schließlich werden die Typen der numerischen, mesoskaligen Simulationsmodelle summarisch vorgestellt. Die Kürze der Darstellung von Simulationsmodellen mag auf den ersten Blick überraschen, ist aber angemessen. Bei einer detaillierteren Aufarbeitung des Themas wäre ein deutlich größer Umfang unumgänglich, womit der Rahmen für ein Lehrbuch, in dem möglichst alle Aspekte der Geländeklimatologie angesprochen werden sollen, gesprengt würde. Nach Kapitel 9 wird das Werk durch einen ausführlichen Anhang abgerundet, in dem die Berechnungsgrundlagen wichtiger Parameter wie zum Beispiel Turbulenzgrößen, Kontinuitätsgleichungen etc. dargestellt sind. Die Gliederung des Anhangs in die Teile O bis 10 sowie B bis D ist für den Leser zwar undurchsichtig, aber den Inhalten nicht abträglich. Am Ende des Buches ist eine umfangreiche Literaturliste aufgeführt, die zum weiteren Studium anregt. Sie beinhaltet jedoch etliche Verweise, die für das Thema Geländeklimatlogie weniger bedeutend sind, während andere, einschlägige Publikationen nicht aufgeführt sind.

Mit den angesprochenen Themen und in der gewählten, mit vielen Abbildungen ergänzten Darstellung wird der Autor dem Titel "Geländeklimatologie" insgesamt sehr gut gerecht. Die Schwerpunkte sind deutlich anders gelegt als bei den einführenden deutschsprachigen Lehrbüchern zur Klimatologie. Gerade für Studierende, die sich bereits die Grundlagen der Klimatologie erarbeitet haben, stellt das Buch deshalb eine empfehlenswerte Ergänzung und Vertiefung der verfügbaren Lehrbücher dar.

H. SAURER

Berichte der Naturforschenden Gesellschaft Freiburg i. Br. vol. 93 p. 217

Bespr.: Der Bayersiche Wald 18. Jg. (NF) Heft 2/ Dez. 2004 top ↑

Die Reihe "Studienbücher der Geographie" deckt seit Langem die wesentlichen Arbeitsbereiche der Geographie ab. Dem Anspruch der Reihe nach didaktischer Verarbeitung sowie klarer und verständlicher Darstellung werden die Bände auch wegen ihrer handlichen, gut lesbaren Größe, der guten Ausstattung sowie des angemessenen Umfangs der einzelnen Bände gerecht.

Der neue Band "Geländeklimatologie" ergänzt das verfügbare Programm hervorragend und dem Autor ist nur zuzustimmen, dass Geländeklimatologie gerade in jüngerer Zeit im Zusammenhang mit den immer dringenderen Aufgaben von Umweltschutz, Landschafts- oder Siedlungsplanung an Bedeutung gewonnen hat und in dem Bewusststein des bereits begonnenen Klimawandels ganz erheblich weiter gewinnen wird.

Da bekannte Bearbeitungen des Themas zumeist älteren Datums sind (etwa GEIGER's "Klima der bodennahen Luftschicht" von 1961 oder die "Wetter- und Klimakunde - Lehrbuch der Agrarmeteorologie" von VAN EIMERN, 1971) darf einem aktuellen Lehrbuch also mit Spannung entgegengesehen werden.

Die übersichtliche Gliederung zeigt schnell, dass die gewohnten Themenbereiche der Geländeklimatologie gründlich abgearbeitet wurden (z.B. "Gelände und Lufttemperatur", Gelände, Wolken und Niederschlag, usw.). Besondere Beachtung hat das Kapitel "Methoden der Geländeklimatologie" gefunden. Der Vergleich mit den genannten älteren Lehrbüchern zeigt außerdem die ausgesprochen reichliche Ausstattung mit guten, weil anschaulichen Grafiken.

Aus der Sicht des Planungspraktikers, der ja ausdrücklich in den Kreis der angesprochenen Leser aufgenommen wurde, ist allerdings zu bemerken, dass die sehr fundierten, häufig auf mathematischen Ausdrücken aufbauenden Darstellungen dem eigentlich Fachfremden, der noch dazu häufig unter Zeitdruck steht, ein schnelles Einarbeiten erschweren, hier wird die Anschaulichkeit beispielweise des Buchs von VAN EIMERN vermisst.

So ist das Buch uneingeschränkt jenen zu empfehlen, die sich in den entsprechenden Fachgebieten der Geographie bewegen. Auch Angehörige von Nachbardisziplinen werden sich des Buches mit Gewinn bedienen, sie sollten aber zum Einen ein grundlegenderes Werk wie die "Einführung in die Allgemeine Klimatologie" von WEISCHET aus der gleichen Reihe bereithalten, und zum Anderen etwas Zeit einplanen. Thomas Herrmann

Der Bayersiche Wald 18. Jg. (NF) Heft 2/ Dez. 2004

Meteorologische Zeitschrift Vol. 14 No. 3 top ↑

Für in der Umweltplanung tätige Personen sind profunde Kenntnisse über mesoskalige meteorologische Prozesse und Phänomene eine unverzichtbare Voraussetzung, um die Auswirkungen von Landschaftseingriffen auf das regionale Klima beurteilen zu können. Eine anwenderbezogene Zusammenstellung des aktuellen Wissensstandes ist aber in deutscher Sprache derzeit nicht verfügbar. Diese Lücke versucht das vorliegende Buch zu schließen. Es befasst sich mit den regionalen und lokalen Modifikationen des Großklimas, die sich aufgrund der räumlich variablen Topographie und/oder der wechselnden Oberflächenbeschaffenheit der Erde ausbilden. Es werden solche Phänomene behandelt, die in den Bereich der Mikro-ß bis Meso-ß Skala fallen und die sich in der vertikalen Dimension über den Bereich der atmosphärischen Grenzschicht erstrecken. Der Autor spricht dabei in erster Linie Studierende und Lehrende der Fachrichtungen Geographie, Ökologie und Geoökologie an. Daher liegt der Schwerpunkt der Darstellung auf einer Beschreibung der entsprechenden Prozesse und Phänomene, die das mesoskalige Klima bestimmen sowie auf der Bereitstellung von Formeln, die zur Abschätzung der Größenordnung einzelner Klimaelemente dienen. Auf eine ausführliche Erörterung der Theorie, die den einzelnen Prozessen zugrunde liegt, wird bewusst verzichtet und auf die entsprechende Fachliteratur verwiesen.

In einem einleitenden Teil werden zunächst der Begriff der Geländeklimatologie definiert und die Raum- und Zeitskalen festgelegt, die durch die Geländeklimatologie abgedeckt werden. Dabei wird auch auf die teils unterschiedlichen Betrachtungsweisen eingegangen, die in der Geographie und Meteorologie vorherrschen. Es schließt sich, weil Geländeklima im Wesentlichen ein Phänomen der Grenzschicht ist, eine Übersicht über deren Aufbau, ihre zeitlichen Entwicklung und räumliche Variation an.

Der Hauptteil des Buches ist in zwei Themenkreise gegliedert: Im ersten Themenkreis wird beschrieben, wie sich ein Geländeklima aufgrund der ortsspezifischen Klimafaktoren ausbildet. Im zweiten wird auf die Methoden eingegangen, die in der Geländeklimatologie zum Einsatz kommen.

Da für die Ausbildung des lokalen bzw. regionalen Klimas die Umsetzung der Nettostrahlung an der Erdoberfläche in den Bodenwärmestrom, den fühlbaren und latenten Wärmestrom entscheidend ist, werden in den Kapiteln 3 (Gelände und Strahlungsbilanz) und 4 (Gelände und Wärmebilanz) die Einflüsse der Klimafaktoren auf die Strahlungs- und Energiebilanz erörtert. Dabei räumt der Autor der Darstellung des Geländeeinflusses auf die Strahlungsbilanzkomponenten einen besonders breiten Raum ein. Der Einfluss der Klimafaktoren auf die Energieumsetzung an der Erdoberfläche wird anhand von typischen Tages- bzw. Jahresgängen der Energiebilanzkomponenten für verschiedene Oberflächentypen dokumentiert.

Es folgt die Diskussion der verschiedenen Klimaelemente, angefangen bei der Temperatur (Kapitel 5). Meines Erachtens wäre es allerdings sinnvoller und übersichtlicher gewesen, in diesem Kapitel die Gleichung aus Anhang 9 (Grundlegende Modellgleichungen) zur Beschreibung der lokalzeitlichen Änderung der Temperatur zu verwenden. Einen weiteren Schwerpunkt dieses Kapitels bildet die Beschreibung der Entwicklung der Grenzschichttemperatur und die der Temperaturinversion. Da letztere eng mit der Mischungsschichthöhe (Kapitel 2) verknüpft ist, wäre es auch möglich gewesen, zumindest die Ausführungen über die Grenzschichtentwicklung über komplexem Gelände hier aufzunehmen, da einige Voraussetzung zum Verständnis der Grenzschichtentwicklung auch erst hier bereitgestellt werden.

In Kapitel 6 werden die Auswirkungen der Landoberflächenbeschaffenheit und die der Geländegestalt auf die Verdunstung und daraus resultierend auf die Feuchte in der Grenzschicht beschrieben. Hier wäre die Einführung der Haushaltsgleichung für die Feuchte oder ein Verweis auf die entsprechende Gleichung in Anhang 9 angebracht gewesen, um die verschiedenen Prozesse einfacher nachvollziehen zu können. Es folgen Ausführungen über den Einfluss des Geländes auf die Wolken- und Niederschlagsbildung (Kapitel 7), mit einer ausführlichen Beschreibung der Nebelbildung. Die thermischen und dynamischen Effekte des Reliefs auf die Wolkenbildung und den Niederschlag werden anhand vieler schematischer Darstellungen erläutert.

Den Abschluss dieses ersten Themenkreises bildet eine sehr ausführliche Beschreibung der mesoskaligen Windsysteme - angefangen bei den thermisch induzierten Windsystemen bis hin zu den Auswirkungen, die die Schichtungsstabilität in Verbindung mit Hindernissen auf die Strömung hat. Die verschiedenen Phänomene werden auch hier anhand vieler anschaulicher Beispiele beschrieben und Formeln zur Abschätzung der Stärke des Seewindes oder des Hangauf- bzw. Hangabwindes bereitgestellt.

Der zweite Themenkreis, der die Methoden des Geländeklimas beschreibt, enthält die Abschnitte: direkte bodengebundene Messsysteme, indirekte bodengebundene Messsysteme, indirekte Profilmessungen, Methoden der Weiterverarbeitung und numerische Simulationsmodelle. Direkte und indirekte bodengebundenen Methoden umfassen die gebräuchlichsten und wichtigsten Verfahren zur Messung der vorher erwähnten Klimaelemente. Im Abschnitt über indirekte Profilmessungen werden die Messprinzipien der inzwischen häufig eingesetzten Messsysteme zur Sichtweite (Ceilometer), des Windes (SODAR, RADAR), der Temperatur (RASS) und der Feuchte (DIAL) kurz aber klar und verständlich erklärt. Es fehlt höchstens ein Hinweis darauf, dass derzeit fast nur noch "phased array"-SODARs verwendet werden. Etwas zu kurz fällt die abschließende Beschreibung der mesoskaligen und der SVAT-Modelle aus.

Insgesamt kann gesagt werden, dass das Buch von Jörg Bendix eine sinnvolle Ergänzung der Literatur darstellt, die sich mit meteorologischer Anwendung beschäftigt, auch wenn es einige Überlappungsbereiche mit der "Angewandten Meteorologie" von Foken gibt. Es bildet eine gute und übersichtliche Darstellung der relevanten mesoskaligen Phänomene, die bei umweltrelevanten Fragestellungen in Betracht zu ziehen sind. Das Buch zeichnet sich darüber hinaus durch einen didaktisch gelungenen Aufbau, eine Fülle hervorragender - teils überarbeiteter - Darstellungen zu den verschiedenen mesoskaligen Phänomenen und eine i. a. adäquate Beschreibung der Phänomene und Prozesse aus. Es ist damit für die Zielgruppen der Ökologen, Geographen, Geoökologen und Anwender, aber auch für Meteorologen, als Einstieg zum Verständnis mesoskaliger Phänomene, fast ohne Einschränkungen zu empfehlen. In einigen Fällen wäre allerdings eine Beschreibung der Phänomene anhand von Gleichungen einfacher und verständlicher gewesen. Außerdem ist für die Anwendungen einiger Formeln auf konkrete Fragestellungen die Hinzuziehung der angegebenen Originalliteratur unerlässlich, da der Anwendungsbereich und die notwendigen Voraussetzungen nicht genannt werden. Dies sei an einigen Beispielen belegt: So wird in Kapitel 4 darauf hingewiesen, dass die Berechnung des fühlbaren Wärmestroms im Fall freier Konvektion anders als bei labiler Schichtung erfolgen sollte. Es fehlt allerdings die Angabe über den konkreten Anwendungsbereich der einzelnen Formeln. Des Weiteren wird in Kapitel 5 eine prognostische Gleichung für die Grenzschichtentwicklung aufgeführt. Hinweise, welche Prozesse die Konstanten bestimmen, die in der Formel enthalten sind, werden nicht gemacht. In Kapitel 7 wird eine Formel für den Bildungszeitpunkt von Strahlungsnebel angegeben. In die Berechnung geht der Vertikalwind ein. Es wird allerdings nicht gesagt, für welche Höhe die Angabe notwendig ist. Da der Vertikalwind außerdem messtechnisch nahezu nicht erfassbar ist, wäre eine zusätzliche Information sinnvoll gewesen, woher die entsprechenden Angaben zu beziehen sind. Als letztes Beispiel sei die Berechnung der Stärke des Hangaufwindes genannt. Dazu sind Angaben über den relativen Wärmeverlust an die Talluft notwendig, auf die nicht eingegangen wird. Das heißt, in einigen Fällen wären eine ausführlichere Diskussion der genannten Berechnungsverfahren sowie eine bessere Einbindung in die Textumgebung notwendig gewesen.

Bei der Zusammenstellung weiterführender Literatur fehlt m.E. zumindest die Arbeit von Atkinson (Meso-scale atmospheric circulations), die etliche der hier beschriebenen Phänomene noch intensiver abhandelt. Die genannten Schwächen schmälern aber in keiner Weise das insgesamt positive Gesamtbild des Buches.

N. Kalthoff, Karlsruhe

Meteorologische Zeitschrift Vol. 14 No. 3

Bespr.: Die Erde Heft 2 - 2005 top ↑

Die aktuelle Klimaforschung konzentriert sich auf globale Klimaveränderungen und ihre regionalen Auswirkungen. Sehr viel weniger Aufmerksamkeit wird dabei der mesoskalaren und lokalen Raumdifferenzierung zuteil; nur das Spezialgebiet der Stadtklimatologie Stadtklimatologie ist davon ausgenommen. Die bestehende Lücke bei der Geländeklimatologie, seit Jahrzehnten ein Desiderat in der geographischen Klimaforschung, ist nunmehr in einer anspruchsvollen Form geschlossen worden. Das von Jörg Bendix vorgelegte Lehrbuch ist in drei Teile gegliedert. In den beiden Einführungskapiteln diskutiert der Autor die Grundprinzipien der Geländeklimatologie, wie Nomenklatur und Skalen, und stellt die planetarische Grenzschicht als denjenigen Atmosphärenraum vor, in dem sich das Geländeklima ausbildet. Der zentrale Mittelteil beinhaltet die Informationen zu den Elementen des Geländeklimas, also zu Strahlung und Wärmehaushalt, zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und Wind. Der dritte Teil besteht aus den 50 Seiten eines umfangreichen Methodenkapitels. Besonders lesenswert ist das dritte Kapitel des Lehrbuchs, wo der Autor aus erster Hand, d.h. mit Beispielen eigener Forschungsarbeiten, die Zusammenhänge zwischen Gelände, Strahlungsströmen und Strahlungsbilanz diskutiert. Im Kapitel 5 zur Lufttemperatur behandelt der Autor die verschiedenen Arten von Inversionen, ihren Auf- und Abbau in komplexer Topographie inklusive der sich daraus entwickelnden Lokalzirkulationen. Einzelne Aspekte werden dann noch im Kapitel 8 zum Wind vertieft. Wie schon in Kapitel 3 äußert sich die besondere Stärke des Buchs in den Kapiteln 6 und 7 erneut in der eindrucksvollen Eigenerfahrung des Autors, wenn er die Zusammenhänge zwischen Gelände und Wasserdampf, Wolken und Niederschlag kompetent und nachvollziehbar meist mit Beispielen aus der eigenen Feldforschung belegt. Nirgendwo findet man in so kluger und aktueller Weise etwa die komplexe Nebelbildung in reliefiertem Gelände erläutert. Besonders empfehlenswert ist auch das Schlusskapitel 9, wo ein breites Spektrum an Geräten und Messmethoden vorgestellt wird. Von Stationsmessungen bis hin zu GIS und Modellbildung wird ein moderner Überblick über die relevanten Methoden gegeben. Allenfalls der Abriss zur Fernerkundung ist erstaunlich kurz ausgefallen, hätte man da doch noch mehr von Flugzeugen oder Satelliten aus aufgenommene Bildbeispiele (z.B. zur Thermalfernerkundung) erwarten können. Auch die wieder aktuellen phänologischen Beobachtungen wären einer Erwähnung wert gewesen. Das Buch ist mit sorgfältig ausgewählten und vielfach selbst entworfenen Zeichnungen sehr instruktiv aus gestattet. Zusammen genommen ist Jörg Bendix ein überzeugendes Lehrbuch gelungen, dessen Einsatz in der klimatologischen Forschung und der Lehre für fortgeschrittene Studierende wärmstens zu empfehlen ist. Am besten charakterisiert dieses Lehrbuch seine Apostrophierung als ``Kleiner Geiger''.

Wilfried Endlicher (Berlin)

Die Erde, Heft 2 - 2005

Bespr.: Erdkunde Band 60, Heft 3 (2006) top ↑

In der Reihe Studienbücher der Geographie ist im Jahr 2004 bei dem Verlag Gebr. Borntraeger eine neue Geländeklimatologie von Jörg Bendix erschienen. Das Werk umfasst 282 Seiten mit insgesamt 127 grafisch hochwertigen Abbildungen und 15 Tabellen. Es gliedert sich in neun Hauptkapitel: 1. Grundprinzipien der Geländeklimatologie, 2. Planetare Grenzschicht, 3. Gelände und Strahlungsbilanz, 4. Gelände und Wärmebilanz, 5. Gelände und Lufttemperatur, 6. Gelände und atmosphärischer Wasserdampf, 7. Gelände, Wolken und Niederschlag, 8. Gelände und Wind sowie 9. Methoden der Geländeklimatologie. Ein nützliches Verzeichnis der verwendeten Symbole und Einheiten, ein 26-seitiger Anhang, ein ausführliches Literaturverzeichnis sowie ein Register runden dieses insgesamt sehr gelungene Studienbuch ab. Das Werk besticht durch seine klare Konzeption, die stofflich transparente Substruktur und die sehr guten grafischen Illustrationen. Es ist sehr anschaulich aufgemacht, didaktisch anspruchsvoll konzipiert und inhaltlich auf den aktuellen Stand der Wissenschaft zugeschnitten. In der gebotenen Kürze ist das Werk durchdringend. Fallbeispiele machen den Stoff relativ leicht verständlich. Damit erfüllt das Werk vollständig seinen Zweck. Das Studienbuch ist insbesondere für den Einsatz in Lehrveranstaltungen ausgezeichnet konzipiert und eignet sich sowohl für Lehrende als kompakte Zusammenfassung der wichtigsten Grundlagen als auch für Studierende als Lehrbuch und Nachschlagewerk. Studierende finden einen sehr guten Zugang zu der Thematik und sind motiviert, die angesprochenen Themenbereiche insbesondere durch Querverweise und Sekundärliteraturangaben zu vertiefen. Dabei ist hervorzuheben, dass sich die neue Geländeklimatologie gleichsam für den Einsatz von inhaltlich fokussierten Seminaren und von methodisch-technisch gestalteten Geländepraktika besonders eignet. In der Vorbereitung von Prüfungen ist der "Bendix" seit seinem Erscheinen nicht mehr wegzudenken! Aufgrund des begrenzten Umfangs konnte der vielschichtige Forschungsstand natürlich nicht in diesem Werk zusammengefasst werden; dafür sei auf die entsprechenden Journals verwiesen. Seine ansprechende Gliederung und Anschaulichkeit in Verbindung mit fachlichem Tiefgang machen das Studienbuch Geländeklimatologie von Jörg Bendix jedoch zu einem empfehlenswerten Lehr- und Lernbuch (!), das allen Studierenden der Geographie und angrenzender Fachgebiete, die sich mit Geländeklimatologie beschäftigen, zum Kauf unbedingt empfohlen werden kann.

Jörg Löffler

Erdkunde Band 60, Heft 3 (2006)

Inhaltsverzeichnis top ↑

Vorwort 5
Abbildungsverzeichnis 11
Tabellenverzeichnis 17
1 Grundprinzipien der Geländeklimatologie 23
2 Die planetare Grenzschicht 31
2.1 Vertikale Schichtung 38
2.2 Mischungsschicht und Topographie 39
2.3 Austauschprozesse in der planetaren Grenzschicht 39
2.3.1 Molekularer Transport 40
2.3.2 Turbulenter Transport
3 Gelände und Strahlungsbilanz 45
3.1 Geländegestalt und solare Bestrahlungsstärke 46
3.1.1 Der Einfluss von Atmosphäre und Geländehöhe auf die solare
Direktstrahlung 46
3.1.2 Geländeabschattung der Direktstrahlung 49
3.1.3 Einfluss von Hangneigung und Exposition auf die Direktstrahlung 51
3.1.4 Einfluss des Geländes auf die diffuse Himmelsstrahlung 55
3.1.5 Oberflächentyp und Albedo 59
3.1.6 Beeinflussung der Reflexstrahlung durch Atmosphäre
und Gelände 61
3.2 Geländegestalt und effektive Ausstrahlung 64
3.2.1 Die langwellige Ausstrahlung auf ebenen Flächen 65
3.2.2 Die atmosphärische Gegenstrahlung auf ebenen Flächen
bei Strahlungswetterlagen 66
3.2.3 Effektive topographische Ausstrahlung 67
4 Gelände und Wärmebilanz 71
4.1 Oberflächenbeschaffenheit und Bodenwärmestrom 71
4.2 Geländeoberfläche und atmosphärische Wärmeströme 74
4.2.1 Der fühlbare Wärmestrom 75
4.2.2 Der latente Wärmestrom 77
4.3 Tagesgang der Wärmebilanz 78
4.4 Jahresgang der Wärmebilanz 81
5 Gelände und Lufttemperatur 85
5.1 Temperaturänderung der Luft 85
5.2 Dynamik von Temperaturinversionen 89
5.2.1 Strahlungsinversionen 90
5.2.2 Dynamische Inversionen und planetarische Grenzschicht 93
5.3 Thermische Differenzierung im Gelände 95
5.3.1 Temperatur und Landoberfläche 95
5.3.2 Temperatur und Topographie 98
6 Gelände und atmosphärischer Wasserdampf 109
6.1 Verdunstung 110
6.1.1 Verdunstung und Landoberfläche 113
6.1.2 Verdunstung und Geländehöhe 114
6.2 Luftfeuchte und Gelände 117
6.2.1 Luftfeuchte und Landoberfläche 118
6.2.2 Luftfeuchte und Topographie 120
7 Gelände, Wolken und Niederschlag 123
7.1 Wolken, Niederschlag und Landoberfläche 123
7.1.1 Räumliche Differenzierung während der Einstrahlungsperiode 123
7.1.2 Räumliche Differenzierung während der Ausstrahlungsperiode 128
7.2 Wolken, Niederschlag und Relief 137
7.2.1 Wolken, Niederschlag und thermische Auslösung 138
7.2.2 Wolken, Niederschlag und dynamische Auslösung 139
7.2.3 Wolken, Niederschlag und thermisch-dynamische Auslösung 142
8 Gelände und Wind 151
8.1 Thermische Systeme 151
8.1.1 Grundlagen 151
8.1.2 Thermische Systeme und Oberflächenbedeckung – Land-Seewind 154
8.1.3 Thermische Systeme in komplexer Topographie – Berg-Talwind . 160
8.1.3.1 Anabatische Hangaufwinde 160
8.1.3.2 Katabatische Hangabwinde bzw. Kaltluftabflüsse 162
8.1.3.3 Der Berg- Talwindzyklus 165
8.2 Dynamisch induzierte Systeme 175
8.2.1 Interaktion von Berg-/Talwind und synoptischer Strömung 175
8.2.2 Bergum- bzw. Bergüberströmung, Rotorbildung, Leewellen 179
8.2.3 Niedertroposphärische Maxima der Windgeschwindigkeit 181
9 Methoden der Geländeklimatologie 185
9.1 Direkte bodengebundene Messsysteme 186
9.1.1 Die automatische Klimastation 186
9.1.2 Temperaturmessung 190
9.1.3 Messung der Luftfeuchte 193
9.1.4 Erfassung des Windfelds 195
9.1.5 Messung von Niederschlag 197
9.1.6 Strahlungssensoren 199
9.1.7 Erfassung des Bodenwärmestroms 202
9.1.8 Luftdruckmessung 202
9.2 Indirekte bodengebundene Messsysteme 203
9.2.1 Messung der Bodenfeuchte mit TDR 203
9.2.2 Indirekte Luftfeuchtemessung mit Absorptionshygrometern 205
9.2.3 Indirekte Windmessung und Turbulenz -- das Ultraschallanemometer 206
9.2.4 Messtechnische Erfassung der horizontalen Sichtweite 209
9.3 Indirekte Profilmessungen 211
9.3.1 Messung der Wolkenhöhe -- Ceilometer 212
9.3.2 SODAR 213
9.3.3 Wind-RADAR 216
9.3.4 Ableitung von Temperaturprofilen -- RASS 217
9.3.5 Profiling der Luftfeuchte 219
9.4 Spezielle Methoden der Weiterverarbeitung 219
9.4.1 Kombination von Sensoren -- Bestimmung von Wärmeflüssen 219
9.4.2 Geostatistik und GIS 222
9.4.3 Satellitenfernerkundung 224
9.5 Numerische Simulationsmodelle 229
9.5.1 Grundlegende Modellarchitektur 230
9.5.2 Mesoskalamodelle 234
9.5.3 SVAT-Modelle 236
Anhang 239
Literatur 267
Register 277