ALBERT

Note: Erscheinungsjahr in Vorlageform:2011, (c)2011

Note: Contents: Preface. - Introduction. - I. THE EQUATIONS OF HYDROTHERMODYNAMICS OF THE BOUNDARY LAYERS; ANALYSIS OF THESE EQUATIONS. - § 1. Derivation of the Equations for the Averaged Quantities. - § 2. The Relation Between Fluctuations of the Meteorological Elements and the Averaged Characteristics. Currents of Various Substances Due to Turbulence. - § 3. Some Problems of Turbulence Dynamics. The Reynolds Number. The Richardson Number § 4. Classification of Motions. Estimation of the Thickness of the Planetary Boundary Layer. The Surface Sublayer. - II. THE BOUNDARY LAYER OF THE ATMOSPHERE IN STATIONARY CONDITIONS. - § 1. Some Information on the Distribution of the Meteorological Elements in the Boundary Layer. - § 2. External Factors Determining the Structure of the Boundary Layer of the Atmosphere. - § 3. A Boundary Layer Model with Height-Independent Turbulence Coefficient (One-Parameter Model). - § 4. The Structure of the Surface Sublayer. - § 5. Calculation of the Basic Characteristics of the Surface Sublayer. - § 6. Two-Parameter Model of the Boundary Layer of the Atmosphere. - § 7. Some Information on the Processes at the Active Surface and in the Upper Layers of the Ground Influencing the Boundary Layer. - III. DAILY VARIATION OF THE METEOROLOGICAL ELEMENTS. - § 1. The Simplest Model for the Daily Temperature Variation. Features of the Daily Temperature Variation Over Water. - § 2. Daily Temperature Variations for Turbulent Mixing Intensity Growing with Height. - § 3. An Account of the Time Variations of the Eddy Exchange in the Theory of the Daily Temperature Variations. - § 4. The Influence of the Radiative Heat Influx on the Daily Temperature Variation. - § 5. Nocturnal Lowering of the Temperature. Forecasting of Radiation Frosts. - § 6. Daily Humidity Variations. Radiation Fogs. - § 7. Daily Variations of Wind Velocity. - IV. VARIATIONS OF METEOROLOGICAL FIELDS DUE TO THE INHOMOGENEITY OF THE ACTIVE SURFACE. - § 1. Qualitative Analysis of the Transformation Process. - § 2. Variations of the Temperature and Humidity Fields Over an Inhomogeneous Underlying Surface. - § 3. Formation of Advection Fogs. - § 4. Variations of the Micrometeorological Regime in Irrigation, Irrigation Standards for Various Meteorological Conditions. - § 5. Influence of Small Reservoirs on the Structure of the Lower Layers of the Atmosphere. - § 6. Nonstationary Processes Over An Inhomogeneous Underlying Surface. - § 7. Local Winds. - V. PHENOMENA AND PROCESSES OF A SPECIAL NATURE RELATED TO THE METEOROLOGICAL REGIME OF THE BOUNDARY LAYER. - §1. Wind Drift of Ice Floes. - § 2. Applications of the Laws of the Boundary Layer of the Atmosphere to Problems of Construction and Power Engineering. - § 3. Freezing of the Upper Layer of the Ground. - § 4. Pollution of the Lower Layers of the Atmosphere by Smoke From Factory Chimneys. - § 5. Some Features of the Electrostatic Field in the Surface Layer of the Atmosphere. , Transl. from Russian

Note: Contents Preface Acknowledgments 1. Statistics for Spatial Data 1.1 Spatial Data and Spatial Models 1.2 Introductory Examples 1.2.1 Geostatistical Data 1.2.2 Lattice Data 1.2.3 Point Patterns 1.3 Statistics for Spatial Data: Why? PART I GEOSTATISTICAL DATA 2. Geostatistics 2.1 Continuous Spatial Index 2.2 Spatial Data Analysis of Coal Ash in Pennsylvania 2.2.1 Intrinsic Stationarity 2.2.2 Square-Root-Differences Cloud 2.2.3 The Pocket Plot 2.2.4 Decomposing the Data into Large- and Small-Scale Variation 2.2.5 Analysis of Residuals 2.2.6 Variogram of Residuals from Median Polish 2.3 Stationary Processes 2.3.1 Variogram 2.3.2 Covariogram and Correlogram 2.4 Estimation of the Variogram 2.4.1 Comparison of Variogram and Covariogram Estimation 2.4.2 Exact Distribution Theory for the Variogram Estimator 2.4.3 Robust Estimation of the Variogram 2.5 Spectral Representations 2.5.1 Valid Covariograms 2.5.2 Valid Variograms 2.6 Variogram Model Fitting 2.6.1 Criteria for Fitting a Variogram Model 2.6.2 Least Squares 2.6.3 Properties of Variogram-Parameter Estimators 2.6.4 Cross-Validating the Fitted Variogram 3. Spatial Prediction and Kriging 3.1 Scale of Variation 3.2 Ordinary Kriging 3.2.1 Effect of Variogram Parameters on Kriging 3.2.2 Lognormal and Trans-Gaussian Kriging 3.2.3 Cokriging 3.2.4 Some Final Remarks 3.3 Robust Kriging 3.4 Universal Kriging 3.4.1 Universal Kriging of Coal-Ash Data 3.4.2 Trend-Surface Prediction 3.4.3 Estimating the Variogram for Universal Kriging 3.4.4 Bayesian Kriging 3.4.5 Kriging Revisited 3.5 Median-Polish Kriging 3.5.1 Gridded Data 3.5.2 Nongridded Data 3.5.3 Median Polishing Spatial Data: Inference Results 3.5.4 Median-Based Covariogram Estimators are Less Biased 3.6 Geostatistical Data, Simulated and Real 3.6.1 Simulation of Spatial Processes 3.6.2 Conditional Simulation 3.6.3 Geostatistical Data 4. Applications of Geostatistics 4.1 Wolfcamp-Aquifer Data 4.1.1 Intrinsic-Stationarity Assumption 4.1.2 Nonconstant-Mean Assumption 4.2 Soil-Water Tension Data 4.3 Soil-Water-Infiltration Data 4.3.1 Estimating and Modeling the Spatial Dependence 4.3.2 Inference on Mean Effects (Spatial Analysis of Variance) 4.4 Sudden-Infant-Death-Syndrome Data 4.5 Wheat-Yield Data 4.5.1 Presence of Trend in the Data 4.5.2 Intrinsic Stationarity 4.5.3 Median-Polish (Robust) Kriging 4.6 Acid-Deposition Data 4.6.1 Spatial Modeling and Prediction 4.6.2 Sampling Design 4.7 Space-Time Geostatistical Data 5. Special Topics in Statistics for Spatial Data 5.1 Nonlinear Geostatistics 5.2 Change of Support 5.3 Stability of the Geostatistical Method 5.3.1 Estimation of Spatial-Dependence Parameters 5.3.2 Stability of the Kriging Predictor 5.3.3 Stability of the Kriging Variance 5.4 Intrinsic Random Functions of Order k 5.5 Applications of the Theory of Random Processes 5.6 Spatial Design 5.6.1 Spatial Sampling Design 5.6.2 Spatial Experimental Design 5.7 Field Trials 5.7.1 Nearest-Neighbor Analyses 5.7.2 Analyses Based on Spatial Modeling 5.8 Infill Asymptotics 5.9 The Many Faces of Spatial Prediction 5.9.1 Stochastic Methods of Spatial Prediction 5.9.2 Nonstochastic Methods of Spatial Prediction 5.9.3 Comparisons and Some Final Remarks PART II LATTICE DATA 6. Spatial Models on Lattices 6.1 Lattices 6.2 Spatial Data Analysis of Sudden Infant Deaths in North Carolina 6.2.1 Nonspatial Data Analysis 6.2.2 Spatial Data Analysis 6.2.3 Trend Removal 6.2.4 Some Final Remarks 6.3 Conditionally and Simultaneously Specified Spatial Gaussian Models 6.3.1 Simultaneously Specified Spatial Gaussian Models 6.3.2 Conditionally Specified Spatial Gaussian Models 6.3.3 Comparison 6.4 Markov Random Fields 6.4.1 Neighbors, Cliques, and the Negpotential Function Q 6.4.2 Pairwise-Only Dependence and Conditional Exponential Distributions 6.4.3 Some Final Remarks 6.5 Conditionally Specified Spatial Models for Discrete Data 6.5.1 Binary Data 6.5.2 Counts Data 6.6 Conditionally Specified Spatial Models for Continuous Data 6. 7 Simultaneously Specified and Other Spatial Models 6.7.1 Simultaneously Specified Spatial Models 6.7.2 Other Spatial Models 6.8 Space-Time Models 7. Inference for Lattice Models 7.1 Inference for the Mercer and Hall Wheat-Yield Data 7.1.1 Data Description 7.1.2 Spatial Lattice Models 7.2 Parameter Estimation for Lattice Models 7.2.1 Estimation Criteria 7.2.2 Gaussian Maximum Likelihood Estimation 7.2.3 Some Computational Details 7.3 Properties of Estimators 7.3.1 Increasing-Domain Asymptotics 7.3.2 The Jackknife and Bootstrap for Spatial Lattice Data 7.3.3 Cross-Validation and Model Selection 7.4 Statistical Image Analysis and Remote Sensing 7.4.1 Remote Sensing 7 .4.2 Ordinary Discriminant Analysis 7.4.3 Markov-Random-Field Models 7.4.4 Edge Processes 7.4.5 Textured Images 7.4.6 Single Photon Emission Tomography 7.4.7 Least Squares and Image Regularization 7.4.8 Method of Sieves 7.4.9 Mathematical Morphology 7.5 Regional Mapping, Scotland Lip-Cancer Data 7.5.1 Exploratory Regional Mapping 7.5.2 Parametric Empirical Bayes Mapping 7.6 Sudden-Infant-Death-Syndrome Data 7.6.1 Exploratory Spatial Data Analysis 7.6.2 Auto-Poisson Model 7 .6.3 Auto-Gaussian Model 7. 7 Lattice Data, Simulated and Real 7.7.1 Simulation of Lattice Processes 7.7.2 Lattice Data PART III SPATIAL PATTERNS 8. Spatial Point Patterns 8.1 Random Spatial Index 8.2 Spatial Data Analysis of Longleaf Pines (Pinus palustris) 8.2.1 Data Description 8.2.2 Complete Spatial Randomness, Regularity, and Clustering 8.2.3 Quadrat Methods 8.2.4 Kernel Estimators of the Intensity Function 8.2.5 Distance Methods 8.2.6 Nearest-Neighbor Distribution Functions and the K Function 8.2.7 Some Final Remarks 8.3 Point Process Theory 8.3.1 Moment Measures 8.3.2 Generating Functionals 8.3.3 Stationary and Isotropic Point Processes 8.3.4 Palm Distributions 8.3.5 Reduced Second Moment Measure 8.4 Complete Spatial Randomness, Distance Functions, and Second Moment Measures 8.4.1 Complete Spatial Randomness 8.4.2 Distance Functions 8.4.3 K Functions, 8.4.4 Animal-Behavior Data 8.4.5 Some Final Remarks 8.5 Models and Model Fitting 8.5.1 Inhomogeneous Poisson Process 8.5.2 Cox Process 8.5.3 Poisson Cluster Process 8.5.4 Simple Inhibition Point Processes 8.5.5 Markov Point Process 8.5.6 Thinned and Related Point Processes 8.5.7 Other Models 8.5.8 Some Final Remarks 8.6 Multivariate Spatial Point Processes 8.6.1 Theoretical Considerations 8.6.2 Estimation of the Cross K Function 8.6.3 Bivariate Spatial-Point-Process Models 8.7 Marked Spatial Point Processes 8.7.1 Theoretical Considerations 8.7.2 Estimation of Moment Measures 8.7.3 Marked Spatial-Point-Process Models 8.8 Space-Time Point Patterns 8.9 Spatial Point Patterns, Simulated and Real 8.9.1 Simulation of Spatial Point Patterns 8.9.2 Spatial Point Patterns 9. Modeting Objects 9.1 Set Models 9.1.1 Fractal Sets 9.1.2 Fuzzy Sets 9.1.3 Random Closed Sets: An Example 9.2 Random Parallelograms in IR 2 9.3 Random Closed Sets and Mathematical Morphology 9.3.1 Theory and Methods 9.3.2 Inference on Random Closed Sets 9.4 The Boolean Model 9.4.1 Main Properties 9.4.2 Generalizations of the Boolean Model 9.5 Methods of Boolean-Model Parameter Estimation 9.5.1 Analysis of Random-Parallelograms Data 9.5.2 Analysis of Heather-Incidence Data 9.5.3 Intensity Estimation in the Boolean Model 9.6 Inference for the Boolean Model 9.7 Modeling Growth with Random Sets 9.7.1 Random-Set Growth Models 9.7.2 Tumor-Growth Data 9.7.3 Fitting the Tumor-Growth Parameters References Author Index Subject lndex

Note: Inhalt Geleitwort Danksagung Bildnachweis 1 Einleitung 2 Vom Wetter zum Klima 3 Das Klima der Vergangenheit Die Kleine Eiszeit Die quartären Vereisungen Die Geschichte des Klimas seit der Entstehung der Erde 4 Die Luft und das Wasser - die treibenden Elemente des Planeten Die atmosphärische Zirkulation Die ozeanische Zirkulation 5 Die Funktionsweise der Klimamaschine Luft und Wasser treten in Aktion Eis und Klima Das Leben und das Klima 6 Der Mensch und das Klima Die Treibhausgase Folgen der Verstärkung des Treibhauseffektes Das Ozon 7 Vorbereitung auf die Zukunft Literaturverzeichnis

Note: Inhaltsverzeichnis : 1. Das Klima - internationaler und interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt / (W. BÖHME, G. S. GOLIOYN). - 1.1. Grundlegende Aspekte moderner Klimatologie. - 1.2. Das Weltklimaprogramm. - 1.2.1. Anliegen und Anlage des Weltklimaprogramms. - 1.2.2. Phasen der bisherigen Entwicklung des Programms. - 1.2.3. Ergebnisse, Stand und neue Programme sowie Erfordernisse. - 1.2.4. Zweite Weltklimakonferenz. - 2. Eigenschaften und Komponenten des Klimasystems / (G. FLEMMEKTG, M. B. GALTST, H.-F. GRAF, A. HELBIG, P. HUPFER, K. JA. KONDRAT'EV). - 2.1. Klima und Klimasystem. - 2.1.1. Klimabegriff. - 2.1.1.1. Definitionen. - 2.1.1.2. Maßstabsbezogenheit des Klimas. - 2.1.2. Hauptwege der Erforschung des Klimas. - 2.1.3. Klimafaktoren und -elemente. - 2.1.3.1. Klimafaktoren. - 2.1.3.2. Klimaelemente. - 2.1.4. Das Klimasystem und seine Haupteigenschaften. - 2.2. Solarstrahlung und globaler Energiehaushalt. - 2.2.1. Die Solarkonstante und ihre Variationen. - 2.2.2. Globale Energiebilanzen. - 2.2.3. Grundlegende Energieflüsse im Klimasystem. - 2.3. Die Atmosphäre als Komponente des Klimasystems. - 2.3.1. Wolken. - 2.3.2. Aerosol. - 2.3.3. Strahlungsaktive Gase. - 2.3.3.1. Allgemeine Übersicht. - 2.3.3.2. Kohlenstoffkreislauf. - 2.3.3.3. Ozon. - 2.3.3.4. Vergleich von Klimaeffekten. - 2.4. Klimafaktor Ozean. - 2.4.1. Basisprozesse an der Grenzfläche Ozean/Atmosphäre. - 2.4.1.1. Transformation der Solarstrahlung. - 2.4.1.2. Fühlbarer und latenter Wärmestrom. - 2.4.1.3. Hydrologischer Zyklus. - 2.4.1.4. Austausch von Gasen. - 2.4.1.5. Austausch von Stoff. - 2.4.1.6. Übergang kinetischer Energie. - 2.4.1.7. Gegenseitige Hauptwirkungen von Ozean und Atmosphäre. - 2.4.2. Großräumige Wechselwirkungen Ozean/Atmosphäre. - 2.4.2.1. Der Ozean als Wärmereservoir. - 2.4.2.2. Ozeanischer Energietransport. - 2.4.2.3. Wechselwirkung Ozean/Atmosphäre und innertropische Konvergenzzone (ITCZ). - 2.4.2.4. Ozeanische Absink- und Auftriebszonen. - 2.4.3. Die energetisch aktiven Zonen des Ozeans und das Programm RAZREZY. - 2.5. Festland und Biosphäre als Komponenten des Klimasystems. - 2.5.1. Energetische Wechselwirkungen Erdoberfläche/Atmosphäre. - 2.5.2. Massenaustausch Landoberfläche/Atmosphäre. - 2.5.2.1. Hydrologischer Kreislauf und Bodenfeuchteregime. - 2.5.2.2. Stoffaustausch. - 2.5.3. Einfluß der Pflanzendecke. - 2.5.3.1. Allgemeines. - 2.5.3.2. Vergleich von Kurzgras mit pflanzenlosem Boden. - 2.5.3.3. Besonderheiten niederwüchsiger Vegetationstypen. - 2.5.3.4. Eigenschaften homogener Waldbestände. - 2.5.3.5. Zur Berücksichtigung der Vegetation in Klimamodellen. - 2.5.4. Der Einfluß der Gebirge auf das Klima. - 2.5.4.1. Allgemeine Eigenschaften des Gebirgsklimas. - 2.5.4.2. Der Einfluß der Meereshöhe und des Stockwerkaufbaus der Atmosphäre. - 2.5.5. Gegenwärtige Änderungen der Landnutzung und ihre Bedeutung für das Klima. - 2.6. Die Wirkung von Vulkaneruptionen im Klimasystem. - 2.6.1. Einführung. - 2.6.2. Eigenschaften vulkanischer Eruptionen. - 2.6.3. Aeronomische Auswirkungen von Vulkaneruptionen - Entwicklung und Eigenschaften von Vulkanaerosol. - 2.6.4. Auswirkungen vulkanischen Aerosols auf den Strahlungshaushalt. - 2.6.5. Beobachtete Klimavariationen nach Vulkanausbrüchen. - 2.6.6. Modellierung der Auswirkungen stratosphärischen Aerosols auf das Klimasystem. - 2.7. Kryosphäre als Komponente des Klimasystems. - 2.7.1. Kryosphäre und Klimaentwicklung. - 2.7.2. Landeisformen. - 2.7.2.1. Schneedecke. - 2.7.2.2. Eisschilde. - 2.7.2.3. Unterirdisches Eis/Ewiger Frostboden. - 2.7.2.4. Gebirgsgletscher. - 2.7.3. Meereis. - 2.8. Die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre und ihre Energetik. - 2.8.1. Grundzüge und Eigenschaften. - 2.8.2. Die Zirkulation nach den Beobachtungen. - 2.8.3. Drehimpuls-Bilanz. - 2.8.4. Energetik der allgemeinen Zirkulation. - 2.8.5. Schlußfolgerungen. - 2.9. Telekonnektionen und el Nino/Südliche Oszillation (ENSO). - 2.9.1. Hemisphärische und globale „Fernwirkungen". - 2.9.2. Zur Anregung von el Nino/Südliche Oszillation (ENSO). - 3. Klimadaten / (M. OLBERG, R. STELLMACHER, K. J A . KONDRAT'EV). - 3.1. Analyse von Daten. - 3.1.1. Einleitung. - 3.1.2. Homogenitätsprüfung, Trendanalyse. - 3.1.2.1. Daten. - 3.1.2.2. Ausgewählte Methoden der Homogenitätsprüfung. - 3.1.2.3. Einige Möglichkeiten der Trendelimination. - 3.1.2.4. Über die Schätzung fehlender Meßwerte. - 3.1.2.5. Beispiele zur Trendanalyse. - 3.1.3. Spektralanalyse klimatologischer Datenreihen. - 3.1.3.1. Schätzung des konventionellen und des Maximum-Entropie-Spektrums. - 3.1.3.2. Signifikanzgrenzen für das empirische Spektrum. - 3.1.4. Klimadatenanalyse in gleitenden Zeitintervallen. - 3.1.4.1. Numerische Filterung. - 3.1.4.2. Gleitende MESA. - 3.1.5. Hinweise zur mehrkanaligen Spektralanalyse. - 3.2. Klimaüberwachung aus dem Kosmos. - 3.2.1. Haupterfordernisse einer Klimaüberwachung. - 3.2.2. Programm und Genauigkeitsforderungen. - 3.2.3. Aussichten. - 4. Klimatheorie und -modellierung / (G. SCHMITZ). - 4.1. Einleitung. - 4.2. Grundgleichungen. - 4.3. Grundgleichungen für den großräumigen Scale. - 4.4. Global gemittelte Klima-Gleichungen. - 4.5. Klimamodellierung. - 4.6. Hierarchie von Klimamodellen. - 4.6.1. Energiebilanzmodelle. - 4.6.2. Strahlungs-Konvektions-Modelle. - 4.6.3. Statistisch-dynamische Modelle. - 4.6.4. Zirkulationsmodelle der Atmosphäre. - 4.6.5. Globale Zirkulationsmodelle. - 4.6.6. Stochastische Modelle. - 4.7. Energiebilanzmodelle. - 4.7.1. Global gemittelte Modelle. - 4.7.2. Zonal-gemittelte Modelle. - 4.7.3. Stochastische Energiebilanzmodelle. - 4.8. Statistisch-dynamische Modelle. - 4.8.1. Zonal-symmetrische Modelle. - 4.8.2. Modelle stationärer Störungen. - 4.9. Globale Zirkulationsmodelle. - 4.9.1. Kleinräumige Prozesse. - 4.9.2. Ausgewählte Anwendungen und Ergebnisse. - 5. Globale Klimaklassifikation / (M. HENDL). - 5.1. Allgemeine Probleme der Klimaklassifikation. - 5.2. Die Anfänge der klimatischen Gliederung der Erdoberfläche: Die Aufstellung individueller Klimaprovinzen. - 5.3. Die Einführung der objekten Klimaklasssifikation durch Wladimir Köppen: das vegetationsbezogene Köppen-Klimasystem und seine Modifikationen. - 5.4. Vegetationsbezogene Klimasysteme mit abweichendem Klassifikationsprinzip. - 5.4.1. Die effektive Klimaklassifikation von N. N. IVANOV. - 5.4.2. Die Klimaklassifikationen von THORNTHWAITE. - 5.4.3. Neuere Entwicklungstendenzen. - 5.5. Effektive Klimaklassifizierung nach landwirtschaftlichen Gesichtspunkten. - 5.6. Effektive Klimaklassifizierung nach humanphysiologischen Gesichtspunkten. - 5.7. Effektive Klimaklassifizierung für technische Zwecke: Das HOFFMANN-System 1975. - 5.8. Bemühungen um genetische Klimaklassifikationen. - 6. Klima und Gesellschaft / (K. BERNHARDT, A. HELBIG). - 6.1. Anthropogene Wirkungen im klimatischen System. - 6.1.1. Überblick. - 6.1.2. Anthropogene Modifikation des Lokalklimas im Stadtgebiet und in Industrie-Ballungsräumen. - 6.1.3. Anthropogene Einwirkungen auf das globale Klima. - 6.1.4. Auswirkungen eines massierten Kernwaffeneinsatzes. - 6.2. Klimawirkungen auf gesellschaftliche Systeme. - 6.2.1. Klima und geographisches Milieu. - 6.2.2. Klima und globale Probleme. - 7. Klimate der geologischen Vorzeit / (L. EISSMANN, CHR. HÄNSEL). - 7.1. Entstehung und Wandlung der Erdatmosphäre. - 7.2. Klimazeugen und physikalische Informationsmethoden zum Paläoklima. - 7.3. Ursachen und Prozesse erdgeschichtlicher Klimaänderungen. - 7.4. Merkmale der Klimate der Erdgeschichte. - 7.4.1. Präkambrium. - 7.4.2. Paläozoikum. - 7.4.3. Mesozoikum. - 7.4.4. Känozoikum. - 7.4.4.1. Tertiär. - 7.4.4.2. Quartär. - 8. Rezente Klimaschwankungen / (K. BERNHARDT, G. HELBIG, P. HUPFER, R. K. KLIGE). - 8.1. Holozäne Klimaschwankungen. - 8.1.1. Zum Wesen von Klimaänderungen. - 8.1.2. Datenquellen zur holozänen Klimageschichte. - 8.1.3. Zur Klimaentwicklung im Holozän. - 8.2. Jüngste Klimaschwankungen. - 8.2.1. Zirkulationsschwankungen. - 8.2.2. Änderungen von Luft- und Wassertemperatur. - 8.2.3. Variationen von Komponenten des glob