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This exciting text provides a mathematically rigorous yet accessible textbook that is primarily aimed at atmospheric science majors. Its accessibility is due to the texts emphasis on conceptual understanding. The first five chapters constitute a companion text to introductory courses covering the dynamics of the mid-latitude atmosphere. The final four chapters constitute a more advanced course, and provide insights into the diagnostic power of the quasi-geostrophic approximation of the equations outlined in the previous chapters, the meso-scale dynamics of thefrontal zone, the alternative PV perspective for cyclone interpretation, and the dynamics of the life-cycle of mid-latitude cyclones. Written in a clear and accessible style Features real weather examples and global case studies Each chapter sets out clear learning objectives and tests students’ knowledge with concluding questions and answers A Solutions Manual is also available for this textbook on the Instructor Companion Site www.wileyeurope.com/college/martin. “…a student-friendly yet rigorous textbook that accomplishes what no other textbook has done before… I highly recommend this textbook. For instructors, this is a great book if they don’t have their own class notes – one can teach straight from the book. And for students, this is a great book if they don’t take good class notes – one can learn straight from the book. This is a rare attribute of advanced textbooks.” Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS), 2008
This book gives a coherent development of the current understanding of the fluid dynamics of the middle latitude atmosphere. It is primarily aimed at post-graduate and advanced undergraduate level students and does not assume any previous knowledge of fluid mechanics, meteorology or atmospheric science. The book will be an invaluable resource for any quantitative atmospheric scientist who wishes to increase their understanding of the subject. The importance of the rotation of the Earth and the stable stratification of its atmosphere, with their implications for the balance of larger-scale flows, is highlighted throughout. Clearly structured throughout, the first of three themes deals with the development of the basic equations for an atmosphere on a rotating, spherical planet and discusses scale analyses of these equations. The second theme explores the importance of rotation and introduces vorticity and potential vorticity, as well as turbulence. In the third theme, the concepts developed in the first two themes are used to give an understanding of balanced motion in real atmospheric phenomena. It starts with quasi-geostrophic theory and moves on to linear and nonlinear theories for mid-latitude weather systems and their fronts. The potential vorticity perspective on weather systems is highlighted with a discussion of the Rossby wave propagation and potential vorticity mixing covered in the final chapter.
The first self-contained and comprehensive volume on atmospheric fronts, for students and instructors in atmospheric sciences and meteorology.
Dieses Buch, das in die Gebiete, Methoden und Ergebnisse der Extraterrestrischen Physik einführen möchte, wendet sich an ein relativ breites Publikum. Vorausgesetzt werden lediglich Grundkenntnisse der Mathematik und Physik, wie sie in den ersten Semestern eines natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Studiums erworben werden. Spezielleres Wissen wird im Zusammenhang mit dem jeweils betrachteten Phänomen abgeleitet. Es eignet sich daher sowohl zum Selbststudium für Quereinsteiger als auch vorlesungsbegleitend für alle Studentent der Fachrichtungen Physik, Geophysik, Meteorologie und Astronomie.
In diesem Buch wird einerseits die spannende Entdeckung der Stratosphäre selbst und verschiedener unerwarteter Phänomene in der Stratosphäre beschrieben: ein bemannter Ballonflug im Jahr 1901 bis in 11 km Höhe; eine Expedition zum Victoriasee im Jahr 1908; die Entdeckung der Ozonschicht um 1930, des "Berliner Phänomens" im Jahr 1952, des Einflusses von Vulkaneruptionen im Jahr 1982, des Ozonlochs im Jahr 1985 und des Einflusses der Sonnenaktivität im Jahr 1987. Andererseits wird gezeigt, wie diese Erscheinungen miteinander verknüpft sind und wie sie anthropogene und natürliche Schwankungen in unserem Klimasystem verursachen. Am Beispiel der Stratosphäre soll das Buch zum Verständnis der Erforschung komplizierter Zusammenhänge in der Natur beitragen.
Auf der Basis der physikalischen Grundlagen (Strahlung, Luftbewegung, Wolken- und Niederschlagsbildung) sowie der verschiedenen Methoden der Wetterbeobachtung (Boden, Radiosonde, Satelliten, Radar) werden Wettersysteme und Wettervorhersage verständlich erläutert. Die allgemeine atmosphärische Zirkulation verknüpft das kurzlebige Wettergeschehen mit dem großräumigen Klima auf der Erde. Ausführungen über Klimaänderungen, orographische Windsysteme, Stadtklima, Luftverunreinigungen und Wetterbeeinflussung runden die Einführung in den aktuellen Stand der Meteorologie und Klimatologie ab.

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