ALBERT

Note: Inhalt: 1 Zur Entdeckungsgeschichte der Polargebiete. - 1.1 Terra australis - ein vermuteter Südkontinent. - 1.2 Erkundungen der Arktis: Suche nach Passagen. - 1.3 Zur wissenschaftlichen Erkundung der Polargebiete. - 1.4 Deutsche Beiträge zu physisch-geographischer Polarforschung nach 1950. - 2 Abgrenzung und Flächenanteile der Polargebiete. - 2.1 Astronomische Abgrenzung und Beleuchtungsverhältnisse. - 2.2 'Geographische' Abgrenzungsmöglichkeiten gegen die Mittelbreiten. - 2.3 Allgemeine und regionale Flächenanteile der Polargebiete. - 3 Südpolargebiet (Antarktis, Antarktika) 3.1 Physisch-geographische Kennzeichen der heutigen Antarktis (Größenverhältnisse, Lagebeziehungen, Oberflächengestalt). - 3.2 Grundzüge der erdgeschichtlichen Entwicklung. - 3.3 Mineralische Rohstoffe. - 3.4 Zur Vereisungs- und Klimageschichte der Antarktis. - 3.4.1 Regionale Aspekte der Vereisungsgeschichte. - 3.4.2 Antarktische Vereisung und Klimaschwankungen im Quartär. - 3.5 Klimatische Fernwirkungen der Antarktis: Paläoklimatische und aktuelle Prozesse. - 3.5.1 Globale Abkühlung und Aridisierung. - 3.5.2 Mittelmeeraustrocknung und Vereisung der Arktis. - 3.5.3 Eiszeiten - Warmzeiten: Ursache in den Polargebieten? 4 Polarmeere: Meereis; Rolle im globalen Klimageschehen 4.1 Merkmale beider Polarmeere; Eisbildung. - 4.2 Nordpolarmeer: Meeresströme, Zirkulation. - 4.3 Südpolarmeer: Ringstrom, Zirkulation, Polynjas. - 5 Witterung und Klima des Südpolargebiets; klimatische Gliederung. - 5.1 Jahres- und Monatstemperaturen in der Antarktis. - 5.2 Niederschlagshöhe und -verteilung. - 5.3 Antarktische Windsysteme. - 5.4 Klimatische Grobgliederung der Antarktis. - 6 Vergletscherte und periglaziale Antarktis. - 6.1 Aktuelle Vergletscherung, Eisbewegung, Schelfeis. - 6.2 Periglaziale Gebiete: Ost-Antarktis / West-Antarktis. - 6.2.1 Antarktische Flora (kontinentale und maritime Antarktis). - 6.2.2 Insolations- und Frostverwitterung in der Antarktis. - 6.2.3 Biogener Gesteinszersatz. - 6.2.4 Periglaziale Ost-Antarktis. - 6.2.4.1 Physikalisch-chemische Verwitterung und Bodenbildung. - 6.2.4.2 Kennzeichen ost-antarktischer Böden und Zersatzdecken. - 6.2.4.3 Vorzeitliche Formung und rezente geomorphologische Prozesse. - 6.2.5 Maritime West-Antarktis / Antarktische Halbinsel. - 6.2.5.1 Witterung und maritimes Klima der West-Antarktis. - 6.2.5.2 Chemische Verwitterung und Bodenbildung. - 6.2.5.3 Aktuelle geomorphologische Prozesse. - 6.3 Anthropogene Eingriffe in antarktische Lebensräume. - 6.3.1 Ausbeutung mariner Ressourcen. - 6.3.2 Gefährdung durch Stationen und Tourismus. - 7 Das Nordpolargebiet (Arktis) 7.1 Physisch-geographische Kennzeichen und zonale Gliederung. - 7.2 Zur geologischen Entwicklung des Nordpolargebietes. - 7.3 Mineralische und organogene Rohstoffe; Nutzungsprobleme. - 7.4 Zur Vereisungs- und Klimageschichte der Arktis. - 7.4.1 Jungtertiärer Vereisungsbeginn in der Arktis. - 7.4.2 Jungquartäre Vereisung und Deglaziation; Klimawandel und Klimasprünge. - 7.4.3 Isostatische Landhebung: Regionale Befunde aus Kanada und Grönland. - 7.4.4 Holozäne Gletscher- und Klimaschwankungen. - 7.5 Klimatische Grundzüge des Nordpolargebietes. - 7.6 Permafrost: Verbreitung, vertikale Gliederung, Degradation. - 7.6.1 Klimatische Verbreitung, Typisierung, vertikale Gliederung. - 7.6.2 Natürliche Permafrost-Degradation. - 7.6.3 Folgen menschlicher Eingriffe; bautechnische Probleme. - 7.7 Zur aktuellen Vergletscherung des Nordpolargebietes; Vergletscherungstypen. - 7.7.1 Arktisches Inlandeis und Plateauvergletscherungen. - 7.7.2 Formen untergeordneter Vergletscherung: Eisstromnetze, Tal- und Kargletscher. - 8 Periglaziale Arktis. - 8.1 Bodenbildung und Bodentypen in der Arktis. - 8.2 Tundren - Kennzeichen arktischer Vegetation. - 8.3 Geoökologische Aspekte und ökologische Jahreszeiten. - 8.4 Periglaziale geomorphologische Prozesse und Oberflächenformen. - 8.4.1 Denudative und quasi-stationäre Prozesse. - 8.4.1.1 Formen der Materialsortierung und Kryodynamik (Kryoturbation). - 8.4.1.2 Solifluktionsprozesse / Arten der Solifluktion. - 8.4.1.3 Abluation (Abspüldenudation) und Deflation. - 8.4.1.4 Hangentwicklungsprozesse unter periglazialen Bedingungen. - 8.4.1.5 Glossar zu weiteren periglazialgeomorphologischen, hydrologischen und biotischen Formen in arktischen Tundren und Kältewüsten. - 8.4.2 Flüsse und fluviale Formung in Polargebieten. - 8.5 Arktische Völker und Naturraum; Ausbeutung der Meere. - 9 Ausblick: 'Global Change' und 'Klimakatastrophe' in den Polargebieten?. - 10 Literatur. - 11 Sachverzeichnis.

Note: Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1.1 Übersicht 1.2 Modernes naturwissenschaftliches Klimaverständnis 1.3 Modelle in der Klimaforschung 2 Klimarelevante Prozesse 2.1 Energie und Strahlung 2.1.1 Strahlung 2.1.2 Wärmetrausporte 15 2.1.3 Transport von Energie im Wasserkreislauf 2.2 Dynamik der Atmosphäre 2.2.1 Erzeugung von Bewegung 2.2.2 Vertikalstruktur der Atmosphäre 2.2.3 Allgemeine Zirkulation 2.2.4 Regionale Strukturen 2.2.5 Turbulenz 2.2.6 Aerosolpartikel 2.2.7 Wolken und Niederschlag 2.3 Zirkulation des Ozeans 2.3.1 Meeresoberflächenströmungen 2.3.2 Tiefenzirkulation 2.3.3 Wellen und Wirbel 2.4 Spurenstoffkreisläufe 2.4.1 Wasserdampf 2.4.2 Kohlendioxid 2.4.3 Methan 2.4.4 Stickstoffverbindungen 2.5 Kryosphäre 3 Natürliche Klimavariabilität 3.1 Jahres- und Tagesgang 3.2 Wetter 3.3 Interannuale Klimaschwankungen 3.3..1 ENSO-Phänomen 3.3.2 Nordatlantische Oszillation 3.3.3 Temperaturentwicklung seit 1900 3.3.4 Die Frage der Sonnenflecken 3.1 Homogenitätsproblematik 3.5 Historische Klimavariationen 3.6 Paläoklimatologie 3.6.1 Vereisungen 3.6.2 Klimarekonstruktion der Kalt- und Warmzeiten 3.6.3 Milanković-Theorie 4 Konzeptionelle Modelle 4.1 Klimazonen 4.2 Ein exemplarisches Energiebilanzmodell 4.2.1 Vereinfachte Bilanzgleichung für Energie 4.2.2 Diskretisierung 4.2.3 Schließung der Gleichung 4.2.4 Berechnungen: Integration 4.3 Physikalisch orientierte Modelle 4.4 Nichtlinearität und Chaos 4.5 Fluktuationen als stochastische Vorgänge 4.6 Wechselwirkungen verschiedener Prozesse 4.6.1 Gedämpftes System mit Störungen 4.6.2 Wirkung von positiven Rückkopplungen 5 Grundlagen von Strömungsmodellen 5.1 Grundgleichungen der Strömungs- und Thermodynamik 5.1.1 Zustandsvariablen 5.1.2 Gesetz der Massenerhaltung 5.1.3 Prinzip der Energieerhaltung 5.1.4 Impulserhaltung 5.1.5 Massenbilanzen für Beimengungen 5.1.6 Zustandsgleichungen 5.1.7 Zusammenfassung 5.2 Diskretisierung 5.2.1 Räumliche Diskretisierung 5.2.2 Zeitliche Diskretisierung 5.3 Parametrisierung und subskalige Prozesse 5.3.1 Schließungsproblem 5.3.2 Beispiel 1: Turbulenz 5.3.3 Beispiel 2: Konvektion und Wolkenbildung 5.3.4 Kritische Übersicht 5.4 Numerische Integration 6 Realitätsnahe Modelle des Klimasystems 6.1 Wettervorhersagemodelle 6.2 Modelle zur Klimasimulation 6.2.1 Methodik von Simulationen 6.2.2 Wechselwirkung von Atmosphäre und Ozean 6.2.3 Klimadrift und Flußkorrektur 6.2.4 Technische Details 6.2.5 Modellierung von Stoffkreisläufen und Biosphäre 6.3 Simulationen von Klimazuständen 6.3.1 Kontrollsimulationen des derzeitigen Klimas 6.3.2 Rekonstruktion von Paläoklimaten 6.3.3 Klimate anderer Planeten 6.3.1 Regionale und lokale Strukturen 6.4 Numerische Experimente mit Modellen 6.1.1 Zielsetzung 6.4.2 Wirksamkeit von Prozessen 6.4.3 Einschwingzeit der Atmosphäre 6.4.4 Sensitivität gegenüber Randbedingungen 6.5 Anwendung zur Klimavorhersage 6.5.1 Prognosen des ENSO-Phänomens 6.5.2 Großskalige Ölbrände in Kuwait 6.6 Beurteilung der Klimamodelle 7 Anthropogene Klimänderung 7.1 Übersicht 7.2 Emissions- und Konzentrations-Szenarien 7.2.1 Szenarien zukünftiger Emissionen 7.2.2 Erwartete Konzentrationen der Treibhausgase 7.3 Klimaszenarien realitätsnaher Modelle 7.3.1 Transiente Szenarienrechnungen 7.3.2 Ergebnisse eines exemplarischen Klima-Szenarios 7.3.3 Problem Kaltstart 7.3.4 2 x CO2-Simulationen 7.3.5 Informationswert von Szenarienrechnungen 7.3.6 Kritische Bewertung der Szenarien 7.4 Nachweis anthropogener Klimabeeinflussung 7.4.1 Zielsetzung 7.4.2 Natürliche Variabilität 7.4.3 Gewichtungsmuster und Nachweisvariable 7.4.4 Nachweis 7.4.5 Beurteilung 7.5 Lokale und regionale Szenarien 7.5.1 Hochaufgelöste Zeitscheibenexperimente 7.5.2 Regionalmodelle 7.5.3 Empirische Modelle 7.5.4 Implikationen 8 Klima und Gesellschaft 8.1 Übersicht 8.2 Historischer Überblick : gesellschaftliche Vorstellungen zum Einfluß von Klima 8.3 Klimafolgenforschung 8.3.1 Grundproblematik 8.3.2 Direkt beeinflußte Systeme 8.3.3 Indirekt beeinflußte Systeme 8.4 Ökonomische Aspekte des Klimawandels 8.4.1 Klimaänderung als Kostenfaktor 8.4.2 Ein zeitabhängiges Sechs-Komponenten-Modell 8.4.3 Beurteilung 8.4.4 Übersicht Klimapolitik 8.5 Vorstellungen von Klimawandel 8.5.1 Problemstellung 8.5.2 Natürliche Variabilität versus Kausalitätsdenken 8.5.3 Die Kempton-Studie 8.5.4 Soziale Interpretationsmechanismen 9 Résumé 10 Anhang 11 Literatur Stichwortverzeichnis

Note: Teilw. in kyrill. Schr.

Note: Teilw. in kyrill. Schr.

Note: INHALTSVERZEICHNIS Vorwort Autoren- und Gutachterverzeichnis Szenarien der Klimaveränderungen durch den Menschen : Eine anhaltende Herausforderung für die Wissenschaft (Graßl) 1 DAS KLIMA UND SEINE VARIABILITÄT 1.1 Klima und Klimasystem (Hupfer) 1.2 Die Bedeutung der Allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre und der Ozeane für das Klima (Steinrücke) 1.3 Orbitale und solare Faktoren mit Langzeitwirkung auf das Klima (Mende & Stellmacher) 1.4 Die Rolle der Vulkane (Sachs & Graf) 1.5 Der Kohlenstoffkreislauf im Klimasystem (Hager, Würth & Kohlmaier) 1.6 Die Klimaentwicklung von den Anfangen bis zum Holozän (Ehlers) 1.7 Ursachen der Klimaschwankungen im Quartär (Wefer) 1.8 Eis der Eide (Herterich) 1.9 40 000 Jahre Geschichte des Klimas in der Alten Welt (Frenzel) 1.10 Auswirkungen von Klimaschwankungen auf die obere Waldgrenze am Beispiel der Alpen (Pott, Bauerochse & Katenhusen) 1.11 Dendroklimatologische Beiträge zur Kenntnis der jüngsten Klimageschichte (Frenzel) 1.12 Einfluß des Klimas auf die Kulturgeschichte der Measchheit (Lozán) 1.13 Klima und Binnenseen (Lozán, Merkt & Pachur) 2 ANTHROPOGENE KLIMABEEINFLUSSUNG 2.1 Zur beobachteten Klimaentwicklung im 19. und 20. Jahrhundert: Gefahr im Verzug? (Hupfer & Schönwiese) 2.2 Der natürliche und anthropogene Treibhauseffekt - Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre durch menschliche Aktivitäten (Seiler & Hahn) 2.3 Luftverkehr und Klima (Schumann) 2.4 Rolle der natürlichen und anthropogenen troposphärischen Aerosole im Klimageschehen (Schulz) 2.5 Ozonrückgang in der Stratosphäre (Wahner) 2.6 Entstehung von bodennahem Ozon und Auftreten von Sommersmog (Fiedler) 2.7 Klimaveränderungen durch Landnutzungsänderungen (Höper) 2.8 Veränderungen der Wälder (Dörfler & Mitlöhner) 3 DAS KLIMA DES 21. JAHRHUNDERTS: Änderungen und Folgen 3.1 Natürliche Klimavariabilität und anthropogene Klimabeeinflussung (Hegerl, Hasselmann & Lauf) 3.2 Möglichkeiten und Voraussetzungen für eine Klimavorhersage (Gerstengarbe) 3.3 Veränderung der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre (Roeckner) 3.4 Modellierung Regionaler Klimaänderungen (Cubasen) 3.5 Intensivierung des Wasserkreislaufs? (Jacob) 3.6 Statistische Untersuchung der Niederschlagsänderungen aus hydrologischer Sicht (Bardossy) 3.7 Stürme, Seegang und Sturmfluten im Nordostatlantik (v. Storch, Langenberg & Pohlmann) 3.8 Die Alternative: Natürliche Klimaveränderungen - Umkippen zu einer neuen Kaltzeit? (Thiede & Tiedemann) 3.9 Veränderungen im Nordatlantik (Lauf & Meincke) 3.10 Auswirkung auf den Meeresspiegel (Sterr) 3.11 Variabilität der polaren Meereisdecke als Anzeiger für Klimaschwankungen (Eiken & Lemke) 3.12 Gletscher - Schlüsselindikatoren der globalen Klimaänderung (Haeberli, Hoelzle & Maisch) 3.13 Veränderung der großen Eisschilde (Huybrechts) 3.14 Klimaänderung und ihre Folgen für den Permafrost (Siegert & Hubberten) 3.15 Desertifikation (Pilaideaux & Schulz-Baldes) 3.16 Wie empfindlich reagieren Gebirgsregionen auf klimatische Veränderungen (Beniston, Haeberli & Schmid) 3.17 Gefährdung in den Küstenregionen (Sterr) 3.18 Das Beispiel: Die Auswirkungen des extrem heißen und trockenen Sommers 1992 im Norden Deutschlands (Kartschall & Flechsig) 3.19 Hochwasserverschärfung infolge von Klimaänderungen (Caspary) 3.20 Veränderungen der globalen Vegetation (Claußen & Cramer) 3.21 Kohlendioxidzunahme und Rolle des marinen Phytoplanktons (Riebeseil) 3.22 Rolle und Entwicklung der Korallenriffe (Schuhmacher & Reinicken) 3.23 Natürliche und anthropogene Veränderungen im arktischen marinen Ökosystem (Gradinger) 3.24 Vögel und Klimaveränderungen (Bairiein & Winkel) 3.25 Klima und Fischerei (v. Westernhagen) 3.26 Binnengewässer und Klimaschwankungen (Hupfer) 3.27 Klima und Biodiversität (Kinzelbach) 3.28 Flora und Fauna unter einer verstärkten UV-B-Strahlung (Forster & Kestler) 3.29 Veränderungen des Auftretens von Pflanzenkrankheiten, Schädlingen und Nutzungen (Jahn & Freier) 3.30 Die Gefährdung der Flora und Fauna an Küsten durch den Meeresspiegelanstieg (Neuhaus, Dykema & Reinke) 3.31 Klimaänderung und Wasserverfügbarkeit (Hoff) 3.32 Auswirkungen auf Landwirtschaft und Forstwirtschaft (Hörmann & Chmielewski) 3.33 Krankheiten und Klima (Dobler & Jendritzky) 3.34 Gefährdung durch verstärkte UV-Strahlung (Breitbart, Greinert & Volkmer) 3.35 Veränderungen des Stadtklimas (Kuttler) 3.36 Soziale Folgen: Migrationen und Auseinandersetzungen um Ressourcen (Daschkeit & Dombrowsky) 4 WAS WIRD GETAN? 4.1 Internationaler Klimaschutz - Rio, Berlin, Kioto und danach (Singer) 4.2 Wissenschaftliche Aussagen zum Klimawandel - Zum politischen Umgang mit objektiv unsicheren Ergebnissen der Klimaforschung (Helm & Schellnhuber) 4.3 Internationale Klimaschutzvereinbarungen, Protokolle und regionale Abkommen (Müller-Kraenner & Grittner) 4.4 Die zwei Gesichter der Ökonomie im Klimaschutz (Müller & Müller) 4.5 Rechtliche Rahmenbedingungen (Kloepfer) 4.6 Energieverbrauch und Klimaänderung (Pankrath) 4.7 Förderung von Kohlendioxid-Senken (Eschner) 4.8 Herausforderungen an den Küsten- und Inselschutz (Schirmer) 4.9 Klimaverändemngen: Auswirkungen auf die Versicherangswirtschaft und Handlungsoptionen (Berz) 5 DAS "EL NINO"/ SOUTHERN-OSCILLATlON-PHÄNOMEN 5.1 Dynamik und klimatologische Auswirkungen (Lauf) 5.2 Die terrestrischen Auswirkungen (Endlicher) 6 ÜBERBLICK: Warnsignale aus der Klimaentwicklung (Hupfer, Lozán, Graßl) 7 AUSBLICK: Strategien für die Klimaforschung und den Klimaschutz (Graßl) 8 GLOSSAR (Hupfer) 9 LITERATUR 10 SACHREGISTER

Note: TABLE OF CONTENTS: Foreword. - Conference summary. - EXTENDED ABSTRACTS OF THE INVITED PAPERS. - ACSYS as a journey of discovery / K. Aagaard. - The hydroclimatology of north-flowing high latitude rivers / R. G. Lawford. - Atmospheric components of the hydrological cycle in the Arctic / R. G. Barry, M. C. Serreze and J. E. Walsh. - Hydrological studies in the Arctic zone of Russia / V. V. Ivanov and V. S. Vuglinsky. - On sensitivity of a simulated high-latitude atmosphere to sea-ice fluctuation and to parameterization of cloud optical properties / V. P. Meleshko, V. M. Kattsov and P. V. Sporyshev. - Characteristics of Arctic clouds and radiation (abstract only) / J. A . Curry. - Processes of air-sea interaction in polar regions / A. P. Makshtas, V. F . Timachev and A. S . Zachek. - The ACSYS Arctic Atmosphere Programme (abstract only) / H. Cattle. - Modeling interactions between shortwave radiation, pack ice and the upper ocean / G. A. Maykut. - Remote sensing of Arctic Sea ice / J. Askne. - Sea ice rheologies for use in climate models (abstract only) / W. D. Hibler III and C. F . Ip. - Problems of sea ice modelling for climate research / P. Lemke. - Climatic variability of the Arctic Ocean circulation connected with interannual variations of atmospheric processes / L. A. Timokhov. - Water modification on Arctic continental shelves: seasonal cycle and interannual variation / H. Melling. - Convective water mass and ice formation in Arctic shelf seas (numerical process studies) / J. O. Backhaus, H. Fohrmann, I. H. Harms, J. H. Jungclaus and A. Rubino. - Arctic Ocean water masses and circulation: An overview based on the 1991 expedition of IB ODEN / E . P. Jones. - EXTENDED ABSTRACTS OF THE POSTER PAPERS. - SESSION 1 - HYDROLOGICAL CYCLE. - Characteristics of water and sediment discharge formation from small watersheds of the Arctic zone under the impact of technology / N. N. Bobrovitskaya, N. G. Vasilenko and K. M. Zubkova. - ECMWF and METEO-FRANCE GCM simulations of precipitation and surface mass balance of the Greenland ice sheet / C. Genthon. - River water inflow to the Arctic seas / V. V. Ivanov. - The initiation of ice sheet growth, Milankovitch solar radiation variations, and the 100 Kyr ice age cycle / T. S . Ledley and S. Chu. - Research results for evaporation from different landscapes in the Arctic zone / S. M. Novikov and S. A. Trofimov. - Interannual variability in precipitation minus evaporation over the Arctic, 1974-91 (abstract only) / M. C. Serreze, R. G. Barry, M. C. Rehder and J. E. Walsh. - Criogenic transformation of the surface- and subsurface inflows into the Arctic seas / B. L. Sokolov and M. L. Markov. - Hydrological cycle modelling for Arctic river basins / Yu. B. Vinogradov and T. A. Vinogradova. - Atmospheric water vapor convergence and river runoff in northern high latitudes / J. E. Walsh, D. Fortis and X. Zhou. - An investigation of the atmospheric effect on snowmelt in the Arctic and subarctic / T. Zhang, K. Stamnes and S.-A. Bowling. - A valuation of possible changes in glacio-hydrological characteristics under global warming: South-Eastern Alaska glaciation / N. V. Davidovich and M. D. Ananicheva. - SESSION 2 - ATMOSPHERE. - Modelling the atmospheric transportation of dust to the Arctic (abstract only) / K. K. Andersen. - Mechanisms of formation and predictability of the intermediate and high latitudes atmospheric blockings / R. V. Bekryaev. - A regional climate model of the Arctic atmosphere / M. Botzet, J. H. Christensen, E. Claudius, K. Dethloff, R. Lehmann, B. Machenhauer and A. Rinke. - Wintertime cold-air outbreaks from the Arctic ice / B. Brümmer. - International Arctic cloudiness-aerosol-radiation project (IACARP) (abstract only) / A. A. Chernikov, I. P. Mazin, I. I. Mokhov and A. I. Voskresensky. - The importance of the low level inversions upon the Arctic weather and climate / K. Wilhelmsen. - On the impact of sub-grid scale sea-ice distribution on atmospheric climate and air-sea fluxes / A. Grotzner, R. Sausen and M. Claussen. - Interaction of the modern climatic changes of atmosphere, ocean and ice cover in the Arctic / Z. M. Gudkovich, V. F. Zakharov, E. O. Aksenov and S. P. Pozdnyshev. - Airborne measurements of turbulent transfer of momentum and heat related to floe field structure in the Fram Strait / J. Hartmann, E. Augstein and C. Kottmeier. - Heat and water budgets over the northern polar region as estimated from 14 atmospheric general circulation models / V. M. Kattsov, T. V. Pavlova and V. A. Govorkova. - On the variability of surface heat fluxes at high latitudes / G. W. K. Moore. - Temperature inversions in Arctic atmosphere / A. P. Nagurny, G. V. Alekseev and E. V. Rozanov. - Physical and optical/radiative properties of Arctic aerosols: potential effects on Arctic climate / R. F. Pueschel and S. A. Kinne. - Calculation of heat fluxes for Arctic regions dependent on sea ice distribution / C. Lüpkes, K. H. Schlünzen, G. Birnbaum and K. Salzen. - Carbon emission from the northern ecosystems and climatic changes (abstract only) / I. P. Semiletov, S. A. Zimov, Yu. V. Voropaev and S. P. Daviodov. - The Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Programme North Slope of Alaska/Adjacent Arctic Ocean (NSA/AAO) Cloud and Radiation Testbed (CART): Science issues / K. Stamnes and B. O. Zak. - Dependence of surface albedo in the Arctic on surface characteristics, clouds and solar elevation / K. Stamnes, Z. Jin and B. O. Zak. - Use of advanced earth observing satellite to study radiation/cloud/climate interactions and ozone chemistry in the Arctic / K. Stamnes, V. V. Filyushkin and B. O. Zak. - Is it tropospheric sudden warming? (abstract only) / H. L. Tanaka and M. Hayasaki. - Methods for estimating the characteristics of the atmospheric boundary layer in polar regions / A. P. Makshtas and V. F. Timachev. - The Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Programme North Slope of Alaska and Adjacent Arctic Ocean (NSA/AAO) Cloud and Radiation Testbed (CART): An overview / B. O. Zak and K. Stamnes. - SESSION 3 - SEA ICE. - Modelling convection in a melt pond / P. V. Bogorodsky. - An operational ice-ocean coupled model of the northern hemisphere / A. Cheng and R. H. Preller. - Patterns of monthly wind and ice motion in the Arctic Basin (abstract only) / R. Colony. - Wind-driven ice motion and surface ocean currents in the Arctic Basin (abstract only) / R. Colony. - Surface melt puddles on multi-year sea ice in the Eurasian Arctic / H. Eicken, R. Gradinger, B. Ivanov, A. Makshtas and R. Pác. - Sensitivity of a large-scale sea-ice-upper-ocean model to uncertainties in the atmospheric forcing / T. Fichefet and M. A. Morales Maqueda. - Parameterizing the strength of Arctic sea ice / G. M. Flato. - Russian historical material on sea ice as a part of global digital sea ice data bank / I. E. Frolov and V. M. Smolyanitsky. - A large-scale simulation of Arctic sea ice, 1986-1992 / M. Harder. - On coupling a dynamic-thermodynamic snow sea-ice model to a global climate model / D. M. Holland and J. M . Oberhuber. - A mesoscale simulation of the Arctic ice pack / M. A. Hopkins. - Seasonal evolution of sea ice cover and shelf water off Labrador simulated in a coupled ice-ocean model / M. Ikeda, T. Yao and Q. Yao. - A study on the relation between the sea-ice extent in the Arctic and runoff into the Arctic Ocean (abstract only) / R. Kanohgi, H. L. Tanaka and T. Yasunari. - Development of seasonal ice cover in the Beaufort Sea: A view from below (abstract only) / H. Melling. - Measurement, analysis and parameterization of melt pond albedo / M. P. Morassutti and E .F. LeDrew. - Characteristics of surface energy partitioning over snow-covered first-year sea ice in the Canadian Arctic Archipelago during the spring transition / T. N. Papakyriakou and E. F. LeDrew. - The interaction of solar radiation with summer sea ice / D. K. Perovich and W. B. Tucker III. - Relating Arctic pack ice stress and strain at the 10km scale / J. A. Richter-Men

Note: Inhaltsverzeichnis: Vorwort. - 1 Einführung. - 1.1 Vegetationskundliche Arbeitsverfahren. - 1.2 Entwicklung und Stand der vegetationskundlichen Forschung in Nordeuropa. - 1.3 Naturräumliche Abgrenzung und Ausstattung Nordeuropas. - 1.3.1 Meere. - 1.3.2 Geologie, Geomorphologie. - 1.3.2.1 Das Ausgangsgestein. - 1.3.2.2 Die quartären Vereisungen. - 1.3.2.3 Geomorphologische Ausgestaltung der Landschaft. - 1.3.2.4 Böden. - 1.3.3 Klima. - Literatur. - 2 Biogeographische Regionen. - 2.1 Vegetationszonen. - 2.2 Höhenstufen. - 2.3 Ozeanitätsgefälle. - Literatur. - 3 Die heutige Flora und ihre Herkunft - Überlegungen zur Überwinterungshypothese. - 3.1 Vereisungsrückgang in Fennoskandien und Rückwanderungsmöglichkeiten aus dem Süden. - 3.2 Zur Lage möglicher Refugialgebiete. - 3.3 Geologische Aspekte. - 3.4 Long Distance Dispersal?. - 3.5 Vegetationsentwicklung auf den Færøer. - 3.6 Die Entwicklung der isländischen Flora. - 3.7 Die Entwicklung der Flora Spitzbergens. - Literatur. - 4 Vorgeschichtliche und geschichtliche Entwicklung der Landnutzung. - Literatur. - 5 Wälder. - 5.1 Bestimmende Faktoren für Wald- und Baumgrenzen. - 5.1.1 Klimatische Waldgrenzen. - 5.1.2 Ökophysiologische Ursachen von Waldgrenzen. - 5.1.3 Phytophage Insekten. - 5.1.4 Anthropogene Waldgrenzendepressionen. - 5.2 Nacheiszeitliche Waldentwicklung. - 5.3 Adaptationen und Ökologie wichtiger waldbildender Gehölze. - 5.4 Lebensbedingungen in der Kraut- und Kryptogamenschicht. - 5.5 Waldgesellschaften. - 5.5.1 Birkenwälder. - 5.5.1.1 Der nordboreal-subalpine Birkenwald. - 5.5.1.2 Maritime Birkenwälder entlang der norwegischen Westküste. - 5.5.2 Der boreale Nadelwald (Kl. Vaccinio-Piceetea, Pulsatillo-Pinetea). - 5.5.2.1 Kiefern-beherrschte Wälder. - 5.5.2.2 Fichten-beherrschte Wälder. - 5.5.3 Laubwälder der temperaten und Laubmischwälder der hemiborealen Zone. - 5.5.3.1 Buchenwälder nährstoffreicher Böden. - 5.5.3.2 Buchen- und Eichen-beherrschte Wälder bodensaurer Standorte. - 5.5.3.3 Linden-Ahorn-Wälder. - 5.5.3.4 Erlen-Eschen-Ulmen-Wälder Grundwasser-naher Standorte. - 5.5.4 Weidenauen und Bruchwälder. - 5.5.4.1 Initiale Gehölzvegetation der Flußauen (Kl. Salicetea purpureae). - 5.5.4.2 Erlen- und Strauchweiden-Bruchwälder (Kl. Alnetea gentinosa). - 5.6 Ökosystemare Untersuchungen an Wäldern. - 5.7 Waldbau und Waldschäden. - 5.7.1 Neuartige Waldschäden. - 5.7.2. - Waldzerstörung infolge Überweidung und Erosion. - 5.8 Waldreservate und Naturschutz. - Literatur. - 6 Gewässer-und Ufervegetation. - 6.1 Seentypen und ihre Entwicklung. - 6.2 Quellen und Fließgewässer. - 6.3 Kleingewässer. - 6.4 Adaptationen und Autökologie von Wasser- und Uferpflanzen. - 6.5 Standörtliche Gliederung. - 6.6 Vegetation der Binnengewässer und ihrer Ufer. - 6.6.1 Pleustophytengemeinschaften, Wasserlinsen-Decken (Kl. Lemnetea minoris). - 6.6.2 Characeen-Grundrasen (Kl. Charetea fragilis). - 6.6.3 Laichkraut-Gesellschaften (KI. Potamogetonetea pectinati). - 6.6.4 Strandling-Gesellschaften (Kl. Littorelletea uniflorae). - 6.6.5 Wasserschlauch-Gesellschaften (Kl. Utricularietea intermediominoris). - 6.6.6 Zwergbinsen-Gemeinschaften auf zeitweilig trockenfallenden Uferstreifen (Kl. Isoeto-Nanojuncetea). - 6.6.7 Nitrophytische Spülsaumgesellschaften an Ufern von Binnengewässern (Kl. Bidentetea tripartiti). - 6.6.8 Quellflur-Gesellschaften (KI. Montio-Cardaminetea amarae). - 6.6.9 Röhrichte und Großseggen-Rieder (KI. Phragmiti-Magnocaricetea). - 6.7 Biozönologische und Ökosystemare Aspekte. - 6.7.1 Kohlenstoff- und Nährstoffdynamik. - 6.7.2 Kennzeichnung von Seentypen nach Makrophyten-Vegetationskomplexen. - 6.8 Nutzung, Gefahrdung und Schutz. - 6.8.1 Versauerung. - 6.8.2 Eutrophierung. - 6.8.3 Talsperren zur Energiegewinnung. - 6.8.4 Seensanierungen. - 6.8.5 Gewässermakrophyten als Biofilter. - Literatur. - 7 Moore. - 7.1 Moorbildung. - 7.1.1 Allgemeine Prozesse einer autogenen Moorbildung. - 7.1.2 Produktion und Zersetzung von Torfen. - 7.2 Klassifikation von Mooren. - 7.2.1 Hydrologisch-entwicklungsgeschichtliche Moortypen. - 7.2.2 Moortypen in Skandinavien. - 7.3 Paläoökologie und Entwicklung skandinavischer Moore. - 7.3.1 Entwicklung der Moorsysteme. - 7.3.2 Ausformung der Oberflächenstrukturen. - 7.4 Wesentliche Standortfaktoren. - 7.4.1 Wasserhaushalt. - 7.4.1.1 Einnischung von Moosen auf Wasserstufen. - 7.4.1.2 Der Wurzelraum der Gefäßpflanzen. - 7.4.2 Nährstoffversorgung und Azidität. - 7.4.3 Mikroklima. - 7.4.4 Abbauprozesse. - 7.4.5 Biotische Faktoren. - 7.5 Vegetation der Moore. - 7.5.1 Synusien, Assoziationen, Gesellschaftskomplexe - ein Überblick . - 7.5.2 Sauergras-beherrschte Moor-Gesellschaften (Kl. Scheuchzerio - Cariccteanigrae). - 7.5.3 Zwergstraueh-beherrschte Gesellschaften mäßig nasser, saurer Moorstandorte (Kl. Oxycocco-Sphagnetea). - 7.6 Vegetationskomplexe der Moore. - 7.7 Moore als Ökosysteme. - 7.8 Nutzung, Gefährdung, Schutz. - 7.9 Moorrestitution. - Literatur. - 8 Küstenvegetation. - 8.1 Küstenformen und ihre Genese. - 8.1.1 Salzrasen. - 8.1.2 Dünen. - 8.2 Adaptationen der bezeichnenden Arten und standörtliche Gliederung. - 8.2.1 Spülsäume und Dünen. - 8.2.2 Salzrasen. - 8.2.2.1 Überflutungshäufigkeit und -dauer. - 8.2.2.2 Salinität. - 8.2.2.3 Zur Dynamik von Salzmarschen: Akkumulation und Erosion. - 8.2.2.4 Beweidung. - 8.2.2.5 Nährstoffdynamik und Produktivität. - 8.3 Küstenvegetation im Landhebungsbereich des Bottnischen Meerbusens. - 8.4 Vegetationsgliederung. - 8.4.1 Seegras-Rasen (KI. Zosteretea). - 8.4.2 Queller-Fluren (Kl. Thero-Salicornietea). - 8.4.3 Schlickgras-Bestände (Kl. Spartinetea). - 8.4.4 Meersenf-Spülsaumgesellschaften (Kl. Cakiletea maritimae) . - 8.4.5 Strandhafer-Dünengesellschaften (KI. Ammophiletea arenariae). - 8.4.6 Strandroggen-Gesellschaften (Kl. Honckenyo-Elymetea arenariae). - 8.4.7 Salzrasen-Gesellschaften (Kl. Juncetea maritimi) . - 8.4.8 Vegetation der Felsküsten. - 8.5 Nutzung und Naturschutz. - Literatur. - 9 Vegetation der alpinen Stufe und der Arktis. - 9.1 Adaptationen und Autökologie bezeichnender Arten der alpinen und arktischen Flora. - 9.2 Vegetationsbestimmende Standortfaktoren. - 9.2.1 Wirkung des Windes und Schneeschutz. - 9.2.2 Strahlung und Temperaturen. - 9.2.3 Frostwechsel . - 9.2.4 Nährstoffverfügbarkeit. - 9.2.5 Wasserhaushalt. - 9.3 Vegetation alpiner und arktischer Lebenräume. - 9.3.1 Felsspalten-Vegetation (Kl. Asplenietea trichomanis). - 9.3.2 Schuttflur-Gesellschaften (Kl. Thlaspietea rotundifolii). - 9.3.3 Pioniervegetation auf feinerde- und humusarmen Rohböden (V. Veronico-Poion glaucae). - 9.3.4 Azidophytische alpine Windheiden und Silikatrasen. - 9.3.4.1 Flechtenreiche Alpenazaleen Windheiden (Kl. Loiseleurio-Vaccinietea). - 9.3.4.2 Chionophile alpine Heiden (V. Phyllodoco-Vaccinion). - 9.3.4.3 Borstgrasrasen der alpinen Stufe (V. Nardo-Caricion bigelowii). - 9.3.5 Zwergstrauchheiden und Rasen auf basenreicheren Böden (Kl. Carici rupestris-Kobresietea). - 9.3.6 Schneeboden-Vegetation (Kl. Salicetea herbaceae). - 9.3.7 Quellfluren der alpinen Stufe und der Arktis (Kl. Montio-Cardaminetea). - 9.3.8 Boreo-alpine und arktische Moore (Kl. Scheuchzerio-Caricetea nigrae). - 9.3.9 Subalpine und alpine Hochstaudenfluren (Kl. Betulo-Adenostyletea). - 9.4 Ökosystemare Untersuchungen. - 9.5 Nutzung und Naturschutz. - Literatur. - 10 Schwach kulturbeeinflußte Lebensräume der Kulturlandschaft. - 10.1 Xerothermvegetation. - 10.1.1 Vegetation der Felsen und Schuttfluren außerhalb der alpinen Stufe (Kl. Asplenietea trichomanis und Thlaspietea rotundifolii). - 10.1.2 Felsband-Gesellschaften (O. Sedo-Scleranthetalia). - 10.1.3 Sandtrockenrasen (KI. Koelerio-Corynephoretea, O. Corynephoretalia). - 10.1.4 Halb- und Volltrockenrasen (Kl. Festuco-Brometea). - 10.1.5 Trockensäume (Kl. Trifolio-Geranietea). - 10.2 Zwergstrauchheiden und Magerrasen außerhalb der alpinen Stufe (Kl. Calluno-Ulicetea). - 10.3 Waldnahe Staudenfluren und Mantelgebüsche. - 10.3.1 Entraphente Säume und Uferstaudenfluren (Artemisietea, O. Calystegietalia sepium). - 10.3.2 Sch

Note: CONTENTS Preface List of Contributors Introduction 1. Predicting the Hydrological Effects of Climate Change / J.A.A. Jones Section I Sensitivity of the Global Hydrosphere Section Summary 2. An Introduction to Global Water Dynamics / I. Kayane 3. Modelling the Biospheric Aspects of the Hydrological Cycle: Upscaling Processes and Downscaling Weather Data / B. Bass, N. Akkur, J. Russo and J. Zack 4. Trends in Historical Steamflow Records / F.H.S. Chiew and T.A. McMahon Section II Regional Implications of Global Warming Section Summary 5. Hydrology of Northern North America under Global Warming / M.-K. Woo 6. Current Evidence on the Likely Impact of Global Warming on Hydrological Regimes in Europe / J.A.A. Jones 7. The Impact of Climatic Warming on Hydrological Regimes in China: An Overview / L. Changming and F. Guobin Section. Ill Precipitation Change and Variability Section Summary 8. The Influence of Topography, Season and Circulation on Spatial Patterns of Daily Precipitation / P.J. Robinson 9. Use of Artificial Neural Networks in Precipitation Forecasting / H.-T. Kung, L.Yu. Lin and S. Malasri 10. Generation of Sequences of Air Temperature and Precipitation for Estimation of the Hydrological Cycle in Changing Climatic Conditions in Poland / M. Gutry-Korycka and P. Werner 11. Some Aspects of Climatic Fluctuation at Four Stations on the Tibetan Plateau during the Last 40 Years / M. Yoshino 12. The Influences of the North Atlantic Oscillation, the El Niiio/Southern Oscillation and the Quasi-Biennial Oscillation on Winter Precipitation in Ireland / S. Daultrey Section IV Impacts on Snow, Ice and Meltwaters Section Summary 13. Runoff Formation and Discharge Modelling of a Glacierized Basin in the Tianshan Mountains / K. Ersi, S. Yafeng, A. Ohmura and H. Lang 14. Impact of Future Climate Change on Glacier Runoff and the Possibilities for Artificially Increasing Melt Water Runoff in the Aral Sea Basin / A.N. Krenke and G.N. Kravchenko 15. Glaciers and Snowcover in Central Asia as Indicators of Climate Change in the Earth-Ocean-Atmosphere System / V.B. Aizen and E.M. Aizen 16. Global Warming and the Trend toward Dryness in the Frigid High Mountains and Plateau of Western China / L.-S. Zhang Section V The Water Balance and Changing Regional Resources Section Summary 17. A Method to Assess the Effects of Climatic Warming on the Water Balance of Mountainous Regions / C. Liu and M.-K. Woo 18. Sensitivity Analyses for the Impact of Global Warming on Water Resources in Wales / C.P. Holt and J.A.A. Jones 19. Potential Hydrological Responses to Climate Change in Australia / F.H.S. Chiew, Q.J. Wang, T.A. McMahon, B.C. Bates and P.H. Whetton 20. Dynamics of Stage Fluctuation in Yangzhouyongcuo Lake, Tibetan Plateau / T. Liu 21. Derivation of Surface Temperature, Albedo, and Radiative Fluxes over the Tibetan Plateau Based on Satellite Measurement / L. Shi 22. Climatic Warming and its Impact on the Water Resources of the Yalong River, China / D. Yuren and H. Yuguang 23. The Probable Impact of Global Change on the Water Resources of Patagonia, Argentina / R.M. Quintela, O.E. Scarpati, L.B. Spescha and AD. Capriolo 24. Long Term Trends in the Water Balance of Central Japan / K. Mori Conclusions 25. The Impact of Global Warming on Regional Hydrology and Future Research Priorities / J.A.A. Jones Index

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: INHALT Vorwort zur 5. Auflage Inhaltsverzeichnis Einführung Literatur Liste der europäischen Stationen Lagekarten Europa Klimatabellen europäischer Stationen Liste der asiatischen Stationen Klimakarte Eurasien nach Köppen/Geiger Klimakarte Eurasien nach Troll/Paffen Klimatabellen asiatischer Stationen Liste der nordamerikanischen und mexikanischen Stationen Klimakarte Nordamerika nach Köppen/Geiger Klimakarte Nordamerika nach Troll/Paffen Klimatabellen nordamerikanischer und mexikanischer Stationen Liste der südamerikanischen Stationen Klimakarte Südamerika nach Köppen/Geiger Klimakarte Südamerika nach Troll/Paffen Klimatabellen südamerikanischer Stationen Liste afrikanischer Stationen Klimakarte Afrika nach Köppen/Geiger Klimakarte Afrika nach Troll/Paffen Klimatabellen afrikanischer Stationen Liste australischer und ozeanischer Stationen Klimakarte Australien und Ozeanien nach Köppen/Geiger Klimakarte Australien und Ozeanien nach Troll/Paffen Klimatabellen australischer und ozeanischer Stationen Liste der Polarstationen Lagekarte Polargebiete Klimatabellen der Polargebiete Register.

Note: CONTENTS: 1. Introduction. - 1.1 Scope of Aquatic Chemistry. - 1.2 The Solvent Water. - 1.3 Solute Species. - Suggested Readings. - Appendix 1.1: Some Useful Quantities, Units, Conversion Factors, Constants, and Relationships. - 2. Chemical Thermodynamics and Kinetics. - 2.1 Introduction. - 2.2 Chemical Thermodynamic Principles. - 2.3 Systems of Variable Composition: Chemical Thermodynamics. - 2.4 Gibbs Energy and Systems of Variable Chemical Composition. - 2.5 Chemical Potentials of Pure Phases and Solutions. - 2.6 Chemical Potentials of Aqueous Electrolytes. - 2.7 The Equilibrium Constant. - 2.8 The Gibbs Energy of a System. - 2.9 Driving Force for Chemical Reactions. - 2.10 Temperature and Pressure Effects on Equilibrium. - 2.11 Equilibrium Tools. - 2.12 Kinetics and Thermodynamics: Time and Reaction Advancement. - 2.13 Rate and Mechanism. - 2.14 Concentration Versus Time. - 2.15 Theory of Elementary Processes. - 2.16 Elementary Reactions and ACT. - 2.17 Equilibrium Versus Steady State in Flow Systems. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - 3. Acids and Bases. - 3.1 Introduction. - 3.2 The Nature of Acids and Bases. - 3.3 The Strength of an Acid or Base. - 3.4 Activity and pH Scales. - 3.5 Equilibrium Calculations. - 3.6 pH as a Master Variable; Equilibrium Calculations Using a Graphical Approach. - 3.7 Ionization Fractions of Acids, Bases, and Ampholytes. - 3.8 Titration of Acids and Bases. - 3.9 Buffer Intensity and Neutralizing Capacity. - 3.10 Organic Acids. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - 4. Dissolved Carbon Dioxide. - 4.1 Introduction. - 4.2 Dissolved Carbonate Equilibria (Closed System). - 4.3 Aqueous Carbonate System Open to the Atmosphere. - 4.4 Alkalinity and Acidity, Neutralizing Capacities. - 4.5 Alkalinity Changes. - 4.6 Analytical Considerations: Gran Plots. - 4.7 Equilibrium with Solid Carbonates. - 4.8 Kinetic Considerations. - 4.9 Carbon Isotopes and Isotope Fractionation. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - 5. Atmosphere-Water Interactions. - 5.1 Introduction. - 5.2 Anthropogenic Generation of Acidity in the Atmosphere. - 5.3 Gas-Water Partitioning: Henry's Law. - 5.4 Gas-Water Equilibria in Closed and Open Systems. - 5.5 Washout of Pollutants from the Atmosphere. - 5.6 Fog. - 5.7 Aerosols . - 5.8 Acid Rain - Acid Lakes. - 5.9 The Volatility of Organic Substances. - 5.10 Gas Transfer Across Water-Gas Interface. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - 6. Metal Ions in Aqueous Solution: Aspects of Coordination Chemistry. - 6.1 Introduction. - 6.2 Protons and Metal Ions. - 6.3 Hydrolysis of Metal Ions. - 6.4 Solubility and Hydrolysis: Solid Hydroxides and Metal Oxides. - 6.5 Chelates. - 6.6 Metal Ions and Ligands: Classification of Metals. - 6.7 Speciation in Fresh Waters. - 6.8 Seawater Speciation. - 6.9 Kinetics of Complex Formation. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - Appendix 6.1: Stability Constants. - Appendix 6.2: The Various Scales for Equilibrium Constants, Activity Coefficients, and pH. - 7. Precipitation and Dissolution. - 7.1 Introduction. - 7.2 The Solubility of Oxides and Hydroxides. - 7.3 Complex Formation and Solubility of (Hydr)oxides. - 7.4 Carbonates. - 7.5 The Stability of Hydroxides, Carbonates, and Hydroxide Carbonates. - 7.6 Sulfides and Phosphates. - 7.7 The Phase Rule: Components, Phases, and Degrees of Freedom. - 7.8 Solubility of Fine Particles. - 7.9 Solid Solutions. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - 8. Oxidation and Reduction; Equilibria and Microbial Mediation. - 8.1 Introduction. - 8.2 Redox Equilibria and the Electron Activity. - 8.3 The Electrode Potential: The Nernst Equation and the Electrochemical Cell. - 8.4 p[Epsilon]-pH, Potential-pH Diagrams. - 8.5 Redox Conditions in Natural Waters. - 8.6 Effect of Complex Formers on the Redox Potential. - 8.7 Measuring the Redox Potential in Natural Waters. - 8.8 The Potentiometric Determination of Individual Solutes. - Suggested Readings. - Problems. - Answers to Problems. - Appendix 8.1: Activity Ratio Diagrams for Redox Systems. - 9. The Solid-Solution Interface. - 9.1 Introduction. - 9.2 Adsorption. - 9.3 Adsorption Isotherms. - 9.4 Hydrous Oxide Surfaces; Reactions with H+, OH-, Metal Ions, and Ligands. - 9.5 Surface Charge and the Electric Double Layer. - 9.6 Correcting Surface Complex Formation Constants for Surface Charge. - 9.7 Sorption of Hydrophobic Substances on Organic Carbon-Bearing Particles. - 9.8 Ion Exchange. - 9.9 Transport of (Ad)sorbable Constituents in Groundwater and Soil Systems. - Suggested Readings. - Problems. - Appendix 9.1: The Gouy-Chapman Theory. - Appendix 9.2: Contact Angle, Adhesion and Cohesion, the Oil-Water Interface. - 10. Trace Metals: Cycling, Regulation, and Biological Role. - 10.1 Introduction: Global Cycling of Metals. - 10.2 Analytical Approaches to Chemical Speciation. - 10.3 Classification of Metal Ions and the Inorganic Chemistry of Life. - 10.4 Organometallic and Organometalloidal Compounds. - 10.5 Bioavailability and Toxicity. - 10.6 Metal Ions as Micronutrients. - 10.7 The Interaction of Trace Metals with Phytoplankton at the Molecular Level. - 10.8 Regulation of Trace Elements by the Solid-Water Interface in Surface Waters. - 10.9 Regulation of Dissolved Heavy Metals in Rivers, Lakes, and Oceans. - 10.10 Quality Criteria in Fresh Waters: Some Aspects. - Suggested Readings. - 11. Kinetics of Redox Processes. - 11 1 Introduction. - 11.2 How Good an Oxidant Is O2?. - 11.3 Can p[Epsilon] Be Defined for a Nonequilibrium System?. - 11.4 Kinetics of Redox Processes: Case Studies. - 11.5 Oxidants Used in Water and Waste Technology: A Few Case Studies. - 11.6 Linear Free Energy Relations (LFERs). - 11.7 The Marcus Theory of Outer-Sphere Electron Transfer: An Introduction. - 11.8 Nucleophile-Electrophile Interactions and Redox Reactions Involving Organic Substances. - 11.9 Corrosion of Metals as an Electrochemical Process. - Suggested Readings. - 12. Photochemical Processes. - 12.1 Introduction. - 12.2 Absorption of Light. - 12.3 Photoreactants. - 12.4 Photoredox Reactions: Photolysis of Transition Metal Complexes. - 12.5 Photochemical Reactions in Atmospheric Waters: Role of Dissolved Iron Species. - 12.6 Heterogeneous Photochemistry. - 12.7 Semiconducting Minerals. - Suggested Readings. - 13. Kinetics at the Solid-Water Interface: Adsorption, Dissolution of Minerals, Nucleation, and Crystal Growth. - 13.1 Introduction. - 13.2 Kinetics of Adsorption. - 13.3 Surface-Controlled Dissolution of Oxide Minerals: An Introduction to Weathering. - 13.4 Simple Rate Laws in Dissolution. - 13.5 Rates of CaCO3 Dissolution (and of CaCO3 Crystal Growth). - 13.6 Inhibition of Dissolution. - 13.7 Nucleation and Crystal Growth. - Suggested Readings. - 14. Particle-Particle Interaction: Colloids, Coagulation, and Filtration. - 14.1 Colloids. - 14.2 Particle Size Distribution. - 14.3 Surface Charge of Colloids. - 14.4 Colloid Stability: Qualitative Considerations. - 14.5 Effects of Surface Speciation on Colloid Stability. - 14.6 Some Water-Technological Considerations in Coagulation, Filtration, and Flotation. - 14.7 Filtration Compared with Coagulation. - 14.8 Transport in Aggregation and Deposition. - Suggested Readings. - Appendix 14.1: A Physical Model (DLVO) for Colloid Stability. - 15. Regulation of the Chemical Composition of Natural Waters. - 15.1 Introduction. - 15.2 Weathering and the Proton Balance. - 15.3 Isothermal Evaporation. - 15.4 Buffering. - 15.5 Interactions Between Organisms and Abiotic Environment: Redfield Stoichiometry. - 15.6 The Oceans: Relative Constancy of the Composition and Chemical Equilibria. - 15.7 Constancy of Composition: Steady State. - 15.8 Hydrothermal Vents. - 15.9 The Sediment-Water Interface. - 15.10 Biological Regulation of the Composition. - 15.11 Global Cycling: The Interdependence of Biogeochemical Cycles. - 15.12 The Carbon Cycle. - 15.13 Nitrogen Cycles:

Note: Inhaltsverzeichnis: 1 Auf Spurensuche vor unserer Haustür. - 2 Rund um den Gletscher. - Wie Gletscher entstehen. - Gletscher, Glacier, Ghiaccia, Jökull. - Gletschertypen. - Aufbau und Eigenschaften eines Gletschers. - Gletschereis fließt. - Gletscher wachsen an und schmelzen ab. - Gletscherschwankungen und ihre Ursachen. - 3 Verbreitung des Eises und der kalten Regionen. - 4 Vereisungen während der geologischen Vergangenheit. - Präquartäre Kaltzeiten. - Quartäre Kaltzeiten. - Die Schlüssel zur Vergangenheit. - Pleistozän (Kaltzeitalter). - Europa im Pleistozän. - 5 Gletscher formen Landschaften. - Kräfte und Prozesse im Überblick. - Der glaziale Formenschatz. - Glaziale Abtragungsformen. - Glaziale Ablagerungsformen. - Moränen in Nordmitteleuropa. - Moränen im Gebirge und Gebirgsrandbereich. - Weitere Glazialformen. - 6 Der Einfluß des Gletscherschmelzwassers. - Kräfte und Prozesse im Überblick. - Fluvioglaziale Abtragungsformen. - Fluvioglaziale Ablagerungsformen. - Formengesellschaften glazialer und fluvioglazialer Entstehung. - Formenvielfalt auf engstem Raum - ein Beispiel. - Formengesellschaft im Modell - die glaziale Serie. - 7 Formengestaltung abseits von vergletscherten Gebieten. - Kräfte und Prozesse im Überblick. - Die regionale Verbreitung der Periglazialgebiete. - Der periglaziale Formenschatz. - Wind: Äolische Prozesse und Formen. - Schwerkraft: Gravitative Prozesse und Formen. - Frost: Kryogene Prozesse und Formen. - 8 Gletscher und Meeresspiegel. - Das geophysikalische Prinzip isostatischer Bewegungen. - Eustatische Meeresspiegelschwankungen. - Isostasie und Eustasie wirken zusammen. - Der Einfluß auf die Küstenlandschaften. - 9 Die nächste Kaltzeit kommt bestimmt. - Globale Entwicklungen. - Atmosphäre und Klima. - Anthropogene Eingriffe. - Natürliche Klimaschwankungen. - Astronomische Einflüsse. - Irdische Einflüsse. - Das Greenland Icecore Project - eine Eisbohrung bringt überraschende Erkenntnisse. - Meeresströme steuern das Klima. - Kann es eine überzeugende Klimaprognose geben. - Literaturverzeichnis. - Glossar. - Abbildungsnachweis. - Sachverzeichnis.

Note: Contents: Figures. - Tables. - Preface. - Illustrations. - 1. Introduction. - 1.1 Background. - 1.2 Scope of the text. - 1.3 World vegetation types. - 1.3.1 Vegetation formations and zones. - 1.3.2 Zonobiomes. - 1.3.3 Exoclimates. - 1.3.4 The Canadian vegetation classification system. - 1.3.5 Ecozones. - 1.3.6 Floristic realms. - 1.3.7 Plant species nomenclature. - 1.4 Soil classification and soil systems. - 1.5 Climatic parameters. - 1.5.1 The role of climate. - 1.5.2 Moisture indices. - 1.5.3 Climate diagrams. - 1.6 Plant strategies. - 1.6.1 Competition. - 1.6.2 Hydrature and moisture regulation. - 1.6.3 Life forms. - 1.6.4 Leaf morphology and adaptation. - 1.7 Biomass and net primary productivity. - 2. Tundra 2.1 Tundra distribution. - 2.2 Climate. - 2.3 Soils. - 2.4 Tundra in North America. - 2.4.1 Ecoclimatic sub-provinces and regions. - 2.4.2 High and mid-Arctic. - 2.4.3 Low Arctic. - 2.5 Tundra in other Northern Hemisphere locations. - 2.5.1 Arctic Tundra. - 2.5.2 Typical Tundra. - 2.5.3 Southern Tundra. - 2.5.4 Tundra on Arctic Islands. - 2.6 Tundea in the Southern Hemisphere. - 2.6.1 The Antarctic Subregion. - 2.6.2 The Sub-Antarctic Subregion. - 2.7 Alpine Tundra. - 2.7.1 Temperate-latitude alpine Tundra. - 2.7.2 Low-latitude (equatorial) alpine Tundra. - 2.8 Primary production and phytomass in Tundra. - 3. Forest-Tundra or Boreal-Tundra Ecotone. - 3.1 Definitions. - 3.2 Distribution. - 3.3 Climate. - 3.4 Soils. - 3.5 Forest-Tundra in Canada. - 3.5.1 Ecoclimatic sub-provinces. - 3.5.2 The shrub subzone (Northern Forest-Tundra). - 3.5.3 The forest subzone (Southern Forest Tundra). - 3.6 Eurasian Forest-Tundra. - 3.7 Primary production and phytomass in forest-Tundra. - 4. Boreal Forest (Taiga) and Mixed Forest Transition. - 4.1 Distribution. - 4.2 Climate. - 4.3 Soils. - 4.4 Boreal forest in North America. - 4.4.1 Open Lichen Woodland. - 4.4.2 Northern Coniferous Forest. - 4.4.3 Mixed-Forest (Boreal-Broadleaf ecotone). - 4.4.4 Mixed-Forest transition to grassland (Northern Mixedwoods). - 4.5 Eurasian Boreal. - 4.5.1 The European Boreal. - 4.5.2 The Siberian Boreal. - 4.5.3 Northwest Pacific Fringe Boreal. - 4.6 Primary production and phytomass in boreal forest. - 5. Prairie (Steppe). - 5.1 Distribution. - 5.2 Climate. - 5.2.1 North America. - 5.2.2 Climate in Eurasia and elsewhere. - 5.3 Soils. - 5.4 Prairie in North America. - 5.4.1 The Canadian Prairie. - 5.4.2 Prairie in the USA. - 5.5. Eurasian Steppe. - 5.6 Southern Hemisphere Grasslands. - 5.6.1 The High Veldt. - 5.6.2 The Pampas/Campos Grasslands. - 5.7 Primary production and biomass. - 6. Cordilleran Environments in Western North America. - 6.1 Canada's Cordilleran ecoclimatic provinces. - 6.1.1 Distribution. - 6.1.2 Climate. - 6.1.3 Soils. - 6.1.4 Pacific Coastal Mesothermal Forest. - 6.1.5 Pacific Coastal Subalpine Forest. - 6.1.6 Cordilleran Forest Region. - 6.1.7 Cordilleran Cold Steppe and Savanna Forst. - 6.1.8 Canadian Cordilleran Subalpine Forest. - 6.1.9 Alpine Tundra and Boreal Forest. - 6.2 The Cordilleran Region in the USA. - 6.2.1 Distribution. - 6.2.2 Northwest Coast Conifer-Hardwood Forests. - 6.2.3 Montane Pine Forests. - 6.2.4 Sagebrush and Grasslands. - 6.2.5 Interior Hemlock-Douglas-Fir-Larch. - 6.2.6 Subalpine Forest. - 6.3 Primary Production and Phytomass. - 7. Temperate Deciduous Forests. - 7.1 Distribution. - 7.2 Climate. - 7.3 Soils. - 7.4 Temperate Deciduous Forest in North America. - 7.4.1 Canada. - 7.4.2 United States of America. - 7.4.3 Southern Mexico and South America. - 7.5 Europe. - 7.5.1 Atlantic Deciduous Forest. - 7.5.2 Central European Deciduous Forest. - 7.5.3 East European Deciduous Forest. - 7.6 Asia. - 7.7 Southern Hemisphere. - 7.8 Primary Production and Phytomass. - 8. Wetlands. - 8.1 Introduction. - 8.2 Climate. - 8.3 Soils. - 8.4 Canadian Wetland Classification. - 8.4.1 Canadian Wetland Classification System. - 8.4.2 Wetland classes. - 8.4.3 Wetland forms and types. - 8.5 Canadian Wetlands. - 8.5.1 Arctic Wetlands. - 8.5.2 Subarctic Wetlands. - 8.5.3 Boreal Wetlands. - 8.5.4 Prairie Wetlands. - 8.5.5 Temperate Wetlands. - 8.5.6 Oceanic Wetlands. - 8.5.7 Mountain Wetlands. - 8.6 Wetlands in the USA. - 8.7 Eurasian Wetlands. - 8.7.1 European Wetlands. - 8.7.2 Asian Wetlands. - 8.8 Central and South American Wetlands. - 8.9 African Wetlands. - 8.10 Austromalesian and Pacific Wetlands. - 8.11 Phytomass and Primary Production. - 9. Conclusion. - Appendix: Biomials and their local names as used in the text. - Bibliography. - Index.

Note: Contents Foreword Preface Contributors I Introduction 1 The Development of Climate Research / by ANTONIO NAVARRA 1.1 The Nature of Climate Studies 1.1.1 The Big Storm Controversy 1.1.2 The Great Planetary Oscillations 1.2 The Components of Climate Research 1.2.1 Dynamical Theory 1.2.2 Numerical Experimentation 1.2.3 Statistical Analysis 2 Misuses of Statistical Analysis in Climate Research / by HANS VON STORCH 2.1 Prologue 2.2 Mandatory Testing and the Mexican Hat 2.3 Neglecting Serial Correlation 2.4 Misleading Names: The Case of the Decorrelation Time 2.5 Use of Advanced Techniques 2.6 Epilogue II Analyzing The Observed Climate 3 Climate Spectra and Stochastic Climate Models / by CLAUDE FRANKIGNOUL 3.1 Introduction 3.2 Spectral Characteristics of Atmospheric Variables 3.3 Stochastic Climate Model 3.4 Sea Surface Temperature Anomalies 3.5 Variability of Other Surface Variables 3.6 Variability in the Ocean Interior 3.7 Long Term Climate Changes 4 The Instrumental Data Record: Its Accuracy and Use in Attempts to Identify the "CO2 Signal" / by PHIL JONES 4.1 Introduction 4.2 Homogeneity 4.2.1 Changes in Instrumentation, Exposure and Measuring Techniques 4.2.2 Changes in Station Locations 4.2.3 Changes in Observation Time and the Methods Used to Calculate Monthly Averages 4.2.4 Changes in the Station Environment 4.2.5 Precipitation and Pressure Homogeneity 4.2.6 Data Homogenization Techniques 4.3 Surface Climate Analysis 4.3.1 Temperature 4.3.2 Precipitation 4.3.3 Pressure 4.4 The Greenhouse Detection Problem 4.4.1 Definition of Detection Vector and Data Used 4.4.2 Spatial Correlation Methods 4.5 Conclusions 5 Interpreting High-Resolution Proxy Climate Data - The Example of Dendr о climatology / by KEITH R. BRIFFA 5.1 Introduction 5.2 Background 5.3 Site Selection and Dating 5.4 Chronology Confidence 5.4.1 Chronology Signal 5.4.2 Expressed Population Signal 5.4.3 Subsample Signal Strength 5.4.4 Wider Relevance of Chronology Signal 5.5 "Standardization" and Its Implications for Judging Theoretical Signal 5.5.1 Theoretical Chronology Signal 5.5.2 Standardization of "Raw" Data Measurements 5.5.3 General Relevance of the "Standardization" Problem 5.6 Quantifying Climate Signals in Chronologies 5.6.1 Calibration of Theoretical Signal 5.6.2 Verification of Calibrated Relationships 5.7 Discussion 5.8 Conclusions 6 Analysing the Boreal Summer Relationship Between World wide Sea-Surface Temperature and Atmospheric Variability / by M. NEIL WARD 6.1 Introduction 6.2 Physical Basis for Sea-Surface Temperature Forcing of the Atmosphere 6.2.1 Tropics 6.2.2 Extratropics 6.3 Characteristic Patterns of Global Sea Surface Temperature: EOFs and Rotated EOFs 6.3.1 Introduction 6.3.2 SST Data 6.3.3 EOF method 6.3.4 EOFs p^→1 - p^→3 6.3.5 Rotation of EOFs 6.4 Characteristic Features in the Marine Atmosphere Associated with the SST Patterns p^→2, p ^→3 and p^→2R in JAS 6.4.1 Data and Methods 6.4.2 Patterns in the Marine Atmosphere Associated with EOF p^→2 6.4.3 Patterns in the Marine Atmosphere Associated with EOF p^→3 6.4.4 Patterns in the Marine Atmosphere Associated with Rotated EOF p^→2R 6.5 JAS Sahel Rainfall Links with Sea-Surface Temperature and Marine Atmosphere 6.5.1 Introduction 6.5.2 Rainfall in the Sahel of Africa 6.5.3 High Frequency Sahel Rainfall Variations 6.5.4 Low Frequency Sahel Rainfall Variations 6.6 Conclusions III Simulating and Predicting Climate 7 The Simulation of Weather Types in GCMs : A Regional Approach to Control-Run Validation / by KEITH R. BRIFFA 7.1 Introduction 7.2 The Lamb Catalogue 7.3 An "Objective" Lamb Classification 7.4 Details of the Selected GCM Experiments 7.5 Comparing Observed and GCM Climates 7.5.1 Lamb Types 7.5.2 Temperature and Precipitation 7.5.3 Relationships Between Circulation Frequencies and Temperature and Precipitation 7.5.4 Weather-Type Spell Lengths and Storm Frequencies 7.6 Conclusions 7.6.1 Specific Conclusions 7.6.2 General Conclusions 8 Statistical Analysis of GCM Output / by CLAUDE FRANKIGNOUL 8.1 Introduction 8.2 Univariate Analysis 8.2.1 The i-Test on the Mean of a Normal Variable 8.2.2 Tests for Autocorrelated Variables 8.2.3 Field Significance 8.2.4 Example: GCM Response to a Sea Surface Temperature Anomaly 8.3 Multivariate Analysis 8.3.1 Test on Means of Multidimensional Normal Variables 8.3.2 Application to Response Studies 8.3.3 Application to Model Testing and Intercomparison 9 Field Intercomparison / by ROBERT E . LIVEZEY 9.1 Introduction 9.2 Motivation for Permutation and Monte Carlo Testing 9.2.1 Local vs. Field Significance 9.2.2 Test Example 9.3 Permutation Procedures 9.3.1 Test Environment 9.3.2 Permutation (PP) and Bootstrap (BP) Procedures 9.3.3 Properties 9.3.4 Interdependence Among Field Variables 9.4 Serial Correlation 9.4.1 Local Probability Matching 9.4.2 Times Series and Monte Carlo Methods 9.4.3 Independent Samples 9.4.4 Conservatism 9.5 Concluding Remarks 10 The Evaluation of Forecasts / by ROBERT E. LIVEZEY 10.1 Introduction 10.2 Considerations for Objective Verification 10.2.1 Quantification 10.2.2 Authentication 10.2.3 Description of Probability Distributions 10.2.4 Comparison of Forecasts 10.3 Measures and Relationships: Categorical Forecasts 10.3.1 Contingency and Definitions 10.3.2 Some Scores Based on the Contingency Table 10.4 Measures and Relationships: Continuous Forecasts 10.4.1 Mean Squared Error and Correlation 10.4.2 Pattern Verification (the Murphy-Epstein Decomposition) 10.5 Hindcasts and Cross-Validation 10.5.1 Cross-Validation Procedure 10.5.2 Key Constraints in Cross-Validation 11 Stochastic Modeling of Precipitation with Applications to Climate Model Downscaling / by DENNIS LETTENMAIER 11.1 Introduction 11.2 Probabilistic Characteristics of Precipitation 11.3 Stochastic Models of Precipitation 11.3.1 Background 11.3.2 Applications to Global Change 11.4 Stochastic Precipitation Models with External Forcing 11.4.1 Weather Classification Schemes 11.4.2 Conditional Stochastic Precipitation Models 11.5 Applications to Alternative Climate Simulation 11.6 Conclusions IV Pattern Analysis 12 Teleconnections Patterns / by ANTONIO NAVARRA 12.1 Objective Teleconnections 12.2 Singular Value Decomposition 12.3 Teleconnections in the Ocean-Atmosphere System 12.4 Concluding Remarks 13 Spatial Patterns: EOFs and CCA / by HANS VON STORCH 13.1 Introduction 13.2 Expansion into a Few Guess Patterns 13.2.1 Guess Patterns, Expansion Coefficients and Explained Variance 13.2.2 Example: Temperature Distribution in the Mediterranean Sea 13.2.3 Specification of Guess Patterns 13.2.4 Rotation of Guess Patterns 13.3 Empirical Orthogonal Functions 13.3.1 Definition of EOFs 13.3.2 What EOFs Are Not Designed for 13.3.3 Estimating EOFs 13.3.4 Example: Central European Temperature 13.4 Canonical Correlation Analysis 13.4.1 Definition of Canonical Correlation Patterns 13.4.2 CCA in EOF Coordinates 13.4.3 Estimation: CCA of Finite Samples 13.4.4 Example: Central European Temperature 14 Patterns in Time : SSA and MSSA / by ROBERT VAUTARD 14.1 Introduction 14.2 Reconstruction and Approximation of Attractors 14.2.1 The Embedding Problem 14.2.2 Dimension and Noise 14.2.3 The Macroscopic Approximation 14.3 Singular Spectrum Analysis 14.3.1 Time EOFs 14.3.2 Space-Time EOFs 14.3.3 Oscillatory Pairs 14.3.4 Spectral Properties 14.3.5 Choice of the Embedding Dimension 14.3.6 Estimating Time and Space-Time Patterns 14.4 Climatic Applications of SSA 14.4.1 The Analysis of Intraseasonal Oscillations 14.4.2 Empirical Long-Range Forecasts Using MSSA Predictors 14.5 Conclusions 15 Multivariate Statistical Modeling : POP-Model as a First Order Approximation / by JIN-SONG VON STORCH 15.1 Introduction 15.2 The Cross-Covariance Matrix and the Cross-Spectrum Matrix 15.3 Multivariate AR(1) Process and its Cross-Covariance and Cross-Spectrum Matrices 15.3.1 The System Matrix A and its POPs 15.3.2 Cross-Spectrum Matrix in POP-Basis: Its Matrix Formulation 15.3.3 Cross-Spectrum Matrix in POP-Basis: Its Diagonal Components 15.3.4