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By Brigitte Klose

Da die Wetterprognose heutzutage vorwiegend mit numerischen Methoden erfolgt, ist die Meteorologie endgültig zur Physik und Chemie der Atmosphäre geworden und zunehmend mathematisiert. Um den Studierenden und allen am Wetter Interessierten aber trotzdem einen Einblick in den täglich wechselnden Zustand der Atmosphäre zu vermitteln, wird nach einführenden Betrachtungen zum Aufbau und zur Thermodynamik der Atmosphäre ausführlich auf die meteorologischen Elemente und deren Messmethoden eingegangen. Ein kurzer Abschnitt befasst sich mit der Satellitenmeteorologie. Neben den synoptischen Systemen der mittleren Breiten und Tropen ist das Augenmerk auch auf die allgemeine Zirkulation und die Bildung tropischer Wirbelstürme sowie die damit verbundene Sturmnavigation gerichtet.

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Eine große Gefahr stellen dabei die mit den Stürmen bzw. Orkanen verbundenen Sturmfluten dar, die besonders 1962 und 1976 die Nordseeküste heimsuchten. 2 Der Treibhauseffekt 33 Abb. 12 Niederschlagssummen (mm) zwischen 1983 und 2002 für den Monat August in Dresden-Klotzsche. Quelle: Schran 2003 der „Hamburgflut“ vom 16. bis 17. Februar 1962 traten erhebliche Deichschäden im gesamten Küstengebiet auf, während in Verbindung mit dem Capella-Orkan vom 2. bis 4. Januar 1976 an vielen Pegelorten die höchsten Scheitelhöhen gemessen wurden, insbesondere im gesamten Bereich der Elbe.

Als Katalysato- 18 2 Die Erdatmosphäre: Ihre chemische Zusammensetzung, Struktur und Physik ren kommen NO, H, OH, Cl oder Br in Frage, wobei es üblich ist, für die reaktionsfreudigen Radikale Sammelbegriffe zu benutzen. Diese Radikale werden durch photochemische Reaktionen aus so genannten Quellgasen (N2 O, H2 O, CH4 und Chlorfluormethane) gebildet, die infolge natürlicher chemischer oder biologischer Prozesse an der Erdoberfläche oder in zunehmendem Maße durch die Tätigkeit des Menschen seit den 1950er Jahren freigesetzt werden.

Dem natürlichen Chlorniveau würden nur 0,6 ppb entsprechen. Die katalytische Ozonzerstörung ist möglich, da bei der Ozonphotolyse angeregte Sauerstoffatome (sog. 1 D) entstehen (vgl. Graedel 1994, Zellner 2000), die mit den Quellgasen chemische Verbindungen eingehen. Hierbei werden reaktionsfreudige Radikale gebildet, wofür Strahlung der Wellenlänge <310 nm notwendig ist, die zumindest tagsüber in der Stratosphäre auftritt und die Reaktion (5) bewirkt: O3 + hν ⇒ O 1 D + O2 (5) Die angeregten Sauerstoffatome reagieren anschließend mit dem Quellgas: O 1 D + H2 O ⇒ OH + OH O 1 D + CH4 ⇒ OH + CH3 O 1 D + N2 O ⇒ N2 + O2 (6) Dabei entsteht folgende Reaktionskette: OH + O3 ⇒ HO2 + O2 HO2 + O3 ⇒ OH + 2O2 (7) Generell werden hierbei 2O3 in 3O2 übergeführt.

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