ALBERT

Anmerkung: Inhaltsverzeichnis 1 Berlin: Die Wiege der Stratosphärenforschung 1.1 Erste meteorologische Beobachtungen 1.2 Die Erforschung der Freien Atmosphäre 1.2.1 Bemannte Freiballonfahrten 1.2.2 Unbemannte Registrierballone 1.3 Die Entdeckung der Stratosphäre 1.4 Das Observatorium Lindenberg 1.4.1 Die Entdeckung der BERSON-Westwinde am Äquator 1.5 Das Institut für Meteorologie der FU Berlin 1.5.1 Die Entdeckung des Berliner Phänomens 1.5.2 Eine erste Klimatologie 1.5.3 Erste tägliche Wetterkarten von der Stratosphäre 1.5.4 Die Entdeckung des Einflusses der Sonne Literatur 2 Kurzbeschreibung der Klimatologie 2.1 Was für Daten haben wir heute? 2.2 Der mittlere Zustand der Stratosphäre 2.2.1 Die Temperatur von Pol zu Pol 2.2.2 Der Wind von Pol zu Pol 2.2.3 Die Zirkulation von Pol zu Pol 2.2.4 Monatsmittelkarten über der Nordhemisphäre 2.2.5 Monatsmittelkarten über der Südhemisphäre 2.3 Variabilität und Trends 2.3.1 Variabilität der Temperatur von Jahr zu Jahr 2.3.2 Temperaturtrends in der Stratosphäre Literatur 3 Warme und kalte Winter in der Stratosphäre 3.1 Einleitung 3.2 Major Midwinter Warming 3.2.1 Einteilung der Stratosphärenerwärmungen 3.2.2 Das "Major Midwinter Warming" im Winter 1990/91 3.2.3 Schema einer Stratosphärenerwärmung 3.3 Zusammenhänge 3.3.1 Die Southern Oscillation (SO) 3.3.2 Die Quasi-Biennial Oscillation (QBO) 3.3.3 Das solare Signal im Nordwinter 3.3.4 Vulkane und kalte Winter in der arktischen Stratosphäre 3.4 Vergleich zwischen Arktis und Antarktis 3.5 Modellexperimente Literatur 4 Die Quasi-Biennial Oscillation 4.1 Frühe Beobachtungen 4.2 Die Entdeckung der QBO 4.3 Heutiger Kenntnisstand 4.4 Zusammenhang mit den hohen Breiten Literatur 5 Die Ozonschicht und ihre Probleme 5.1 Einleitung 5.2 Frühe Beobachtungen 5.2.1 Dobsons frühes Meßnetz 5.2.2 Der Ozongehalt über Tromsö 5.3 Die natürliche Verteilung des Gesamtozons 5.4 Anthropogene Ozonabnahme in der Stratosphäre 5.4.1 Katalytische Ozonzerstörung 5.4.2 "Ozonloch" über der Antarktis 5.4.3 Trends im stratosphärischen Ozongehalt 5.4.4 Maßnahmen zur Reduktion des Chlorgehalts Literatur 6 Der 11jährige Sonnenfleckenzyklus 6.1 Einleitung 6.2 Das solare Signal im Lauf des Jahres 6.2.1 Nordhemisphäre 6.2.2 Südhemisphäre 6.2.3 Globale Korrelationen 6.3 Eine Verbindung zur tropischen Troposphäre? 6.4 Gesamtozongehalt und der Sonnenfleckenzyklus 6.5 Suche nach dem Mechanismus . Literatur 7 Schlußbetrachtungen 7.1 Zusammenfassung des bisher Gesagten 7.2 Relevanz der Stratosphäre 7.3 Unerwartetes! Inhaltsverzeichnis Glossar Sachverzeichnis

Anmerkung: 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

Anmerkung: Table of Contents: SECTION A: MODERN OCEAN AND SEA-ICE PROCESSES. - Features of Seasonal and Interannual Variability of the Sea Level and Water Circulation in the Laptev Sea / V. K. Pavlov and P. V. Pavlov. - Numerical Modelling of Storm Surges in the Laptev Sea Based on the Finite Element Method / I. Ashik and A. Novakov. - Large-Scale Variations of Sea Level in the Laptev Sea / G. N. Voinov and E. A. Zakharchuk. - Extreme Oscillations of the Sea Level in the Laptev Sea / I. Ashik, Y. Dvorkin and Y. Vanda. - Internal Waves in the Laptev Sea / E. A. Zakharchuk. - The Composition of the Coarse Fraction of Aerosols in the Marine Boundary Layer over the Laptev, Kara and Barents Seas / V. P. Shevchenko, A. P. Lisitzin, R. Stein, V. V. Serova, A. B. Isaeva and N. V. Politova. - New Data on Sea-Ice Albedo in the Laptev and Barents Seas / B. V. Ivanov. - Possible Causes of Radioactive Contamination in the Laptev Sea / V. K. Pavlov, V. V. Stanovoy and A. I. Nikitin. - Oceanographic Causes for Transarctic Ice Transport of River Discharge / I. Dmitrenko, P. Golovin, V. Gribanov and H. Kassens. - Step-Like Vertical Structure Formation Due to Turbulent Mixing of Initially Continuous Density Gradients / A. Zatsepin, S. Dikarev, S. Poyarkov, N. Sheremet, I. Dmitrenko, P. Golovin and H. Kassens. - Dissolved and Paniculate Major and Trace Elements in Newly Formed Ice from the Laptev Sea (Transdrift III, October 1995) / J. A. Hölemann, M. Schirmacher and A. Prange. - Particle Entrainment into Newly Forming Sea Ice - Freeze-Up Studies in October 1995 / F. Lindemann, J. A. Holemann, A. Korablev and A. Zachek. - Frazil Ice Formation during the Spring Flood and its Role in Transport of Sediments to the Ice Cover / P. Golovin, I. Dmitrenko, H. Kassens and J. A. Hölemann. - SECTION B: THE MARINE ECOSYSTEM. - Pelagic-Benthic Coupling in the Laptev Sea Affected by Ice Cover / C. Grahl, A. Boetius and E.-M. Nöthig. - Chlorophyll a Distribution in Water Column and Sea Ice during the Laptev Sea Freeze-Up Study in Autumn 1995 / K. v. Juterzenka and K. Knickmeier. - Composition, Abundance and Population Structure of Spring-Time Zooplankton in the Shelf-Zone of Laptev Sea / E. N. Abramova. - Macrobenthos Distribution in the Laptev Sea in Relation to Hydrology / V. V. Petryashov, B. I. Sirenko, A. A. Golikov, A. V. Novozhilov, E. Rachor, D. Piepenburg and M. K. Schmid. - Carepoctus solidus sp.n., a New Species of Liparid Fish (Scorpaeniformes, Liparidae) from the Lower Bathyal of the Polar Basin / N. V. Chernova. - Spring Stopover of Birds on the Laptev Sea Polynya / D. V. Solovieva. - SECTION C: LAND-OCEAN INTERACTIONS AND PATHWAYS. - Major, Trace and Rare Earth Element Geochemistry of Suspended Particulate Material of East Siberian Rivers Draining to the Arctic Ocean / V. Rachold. - Carbon Isotope Composition of Particulate Organic Material in East Siberian Rivers / V. Rachold and H.-W. Hubberten. - Distribution of River Water and Suspended Sediment Loads in the Deltas of Rivers in the Basins of The Laptev and East-Siberian Seas / V. V. Ivanov and A. A. Piskun. - Dissolved Oxygen, Silicon, Phosphorous and Suspended Matter Concentrations During the Spring Breakup of The Lena River / S. V. Pivovarov, J. A. Hölemann, H. Kassens, M. Antonow and I. Dmitrenko. - Distribution Patterns of Heavy Minerals in Siberian Rivers, the Laptev Sea and the eastern Arctic Ocean: An Approach to Identify Sources, Transport and Pathways of Terrigenous Matter / M. Behrends, E. Hoops and B. Peregovich. - The Role of Coastal Retreat for Sedimentation in the Laptev Sea / F. E. Are. - SECTION D: TERRESTRIAL ENVIRONMENT - PAST AND PRESENT. - Seasonal Changes in Hydrology, Energy Balance and Chemistry in the Active Layers of Arctic Tundra Soils in Taymyr Peninsula, Russia / J. Boike and P. P. Overduin. - The Landscape and Geobotanical Characteristics of the Levinson-Lessing Lake Basin, Byrranga Mountains, Central Taimyr / M. A. Anisimov and I. N. Pospelov. - Studies of Methane Production and Emission in Relation to the Microrelief of a Polygonal Tundra in Northern Siberia / V. A. Samarkin, A. Gundelwein and E.-M. Pfeiffer. - Carbon Dioxide and Methane Emmissions at Arctic Tundra Sites in North Siberia / M. Sommerkom, A. Gundelwein, E.-M. Pfeiffer and M. Bolter. - The Features of the Hydrological Regime of the Lake-River Systems of the Byrranga Mountains (by the Example of the Levinson-Lessing Lake) / V. P. Zimichev, D. Yu. Bolschyanov, V. G. Mesheryakov and D. Gintz. - Lead-210 Dating and Heavy Metal Concentration in Recent Sediments of Lama Lake (Norilsk Area, Siberia) / B. Hagedorn, S. Harwart, M. M. R. van der Loeff and M. Melles. - Late Weichselian to Holocene Diatom Succession in a Sediment Core from Lama Lake, Siberia and Presumed Ecological Implications / U. Kienel. - Climate and Vegetation History of the Taymyr Peninsula since Middle Weichselian Time - Palynological Evidence from Lake Sediments / J. Hahne and M. Melles. - Laminated Sediments from Levinson-Lessing Lake, Northern Central Siberia - A 30,000 Year Record of Environmental History? / T. Ebel, M. Melles and F. Niessen. - High-Resolution Seismic Stratigraphy of Lake Sediments on the Taymyr Peninsula, Central Siberia / F. Niessen, T. Ebel, C. Kopsch and G. B. Fedorov. - Archaeological Survey in Central Taymyr / V. V. Pitul'ko. - Marine Pleistocene Deposits of the Taymyr Peninsula and their Age from ESR Dating / D. Bolshiyanov and A. Molodkov. - Paleoclimatic Indicators from Permafrost Sequences in the Eastern Taymyr Lowland / C. Siegert, A. Yu. Derevyagin, G.N. Shilova, W.-D. Hermichen and A. Hiller. - SECTION E: MARINE DEPOSITIONAL ENVIRONMENT - PAST AND PRESENT. - Stable Oxygen Isotope Ratios in Benthic Carbonate Shells of Ostracoda, Foraminifera, and Bivalvia from Surface Sediments of the Laptev Sea, Summer 1993 and 1994 / H. Erlenkeuser and U. von Grafenstein. - Determination of Depositional Beryllium-10 Fluxes in the Area of the Laptev Sea and Beryllium-10 Concentrations in Water Samples of High Northern Latitudes / C. Strobl, V. Schulz, S. Vogler, S. Baumann, H. Kassens, P. W. Kubik, M. Suter and A. Mangini. - Spatial Distribution of Diatom Surface Sediment Assemblages on the Laptev Sea Shelf (Russian Arctic) / H. Cremer. - Diatoms from Surface Sediments of the Saint Anna Trough (Kara Sea) / R. N. Djinoridze, G. I. Ivanov, E. N. Djinoridze, and R. F. Spielhagen. - Distribution of Aquatic Palynomorphs in Surface Sediments from the Laptev Sea, Eastern Arctic Ocean / M. Kunz-Pirrung. - Distribution of Pollen and Spores in Surface Sediments of the Laptev Sea / O. D. Naidina and H. A. Bauch. - Clay Mineral Distribution in Surface Sediments of the Laptev Sea: Indicator for Sediment Provinces, Dynamics and Sources / B. T. Rossak, H. Kassens, H. Lange and J. Thiede. - Planktic Foraminifera in Holocene Sediments from the Laptev Sea and the Central Arctic Ocean: Species Distribution and Paleobiogeographical Implication / H. A. Bauch. - Holocene Diatom Stratigraphy and Paleoceanography of the Eurasian Arctic Seas / Y. Polyakova. - Late Quaternary Organic Carbon and Biomarker Records from the Laptev Sea Continental Margin (Arctic Ocean): Implications for Organic Carbon Flux and Composition / R. Stein, K. Fahl, F. Niessen and M. Siebold. - Late Pleistocene Paleoriver Channels on the Laptev Sea Shelf - Implications from Sub-Bottom Profiling / H. P. Kleiber and F. Niessen. - Main Structural Elements of Eastern Russian Arctic Continental Margin Derived from Satellite Gravity and Multichannel Seismic Reflection Data / S. S. Drachev, G. L. Johnson, S. W. Laxon, D. C. McAdoo and H. Kassens. - High Resolution Seismic Studies in the Laptev Sea Shelf: First Results and Future Needs / B. Kim, G. Grikurov and V. Soloviev. - SECTION F: SUMMARY. - Dynamics and History of the Laptev Sea and its Continental Hinterland: A Summary / J. Thiede, L. Timokhov, H. A. Bauch, D. Bolshiyanov, I. Dmitrenko