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Satellitenmeteorologie

von Köpke, Peter; Sachweh, Michael Fach: Biologie/ Ökologie; Technik/ Ingenieurwesen; Geowissenschaften;

Nicht nur für Studierende der Meteorologie, sondern auch für die Fächer Geographie, Klimatologie, Geo-/Umweltwissenschaften und Satellitentechnik geeignet!

Das Buch gibt einen fundierten Einblick in Grundlagen, Methoden und Ergebnisse der Satellitenmeteorologie, d. h. der satellitengestützten Fernerkundung der Atmosphäre und ihrer Randbereiche zur globalen Gewinnung von Daten über wetter- und klimarelevante Parameter.

Strahlungsphysik, Satellitenbahnen und Messprinzipien als Grundlagen werden allgemeinverständlich dargestellt. Fachautoren erläutern in Einzelkapiteln die Nutzung von Satellitendaten zur Bestimmung meteorologischer Größen, wie etwa Wind oder Niederschlag. Sensoren, Messmethoden und Ableitungsverfahren werden beschrieben und Ergebnisse anhand von Beispielen veranschaulicht.

Mehr als 150 Abbildungen erleichtern das Verständnis. Tabellen zu Kenndaten von Satelliten und Instrumenten, ein umfangreiches Glossar, themenspezifische Literaturlisten und Web-Links runden das Werk ab.

Aus dem Inhalt:

Elektromagnetische Strahlung
Radiometer, Lidar, Radar
Satellitenorbits, Sondierungsverfahren
Satellitenmessungen von • Temperatur • Strahlung • Wolken • Niederschlag • Wind • Aerosol • Spurengasen • Eis und Schnee

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Details
ISBN 9783825235253
UTB-Titelnummer 3525
Auflagennr. 1. Aufl.
Erscheinungsjahr 2012
Erscheinungsdatum 04.10.2012
Einband Kartoniert
Formate UTB M (15 x 21,5 cm)
Originalverlag Ulmer
Umfang 413 S.
Inhalt
Inhalt
Vorwort 11
1 Was bedeutet Satellitenmeteorologie? 14
1.1 Motivation für satellitengestützte Fernerkundung 14
1.2 Sprache und Namen 20
1.3 Grundlagen 22
1.4 Beispiele meteorologischer Fernerkundung 29
1.5 Vom gemessenen Signal zur gesuchten Information 36
2 Licht und andere elektromagnetische Strahlung 42
2.1 Grundlagen 42
2.2 Die Gesetze von Planck und Kollegen 57
2.3 Woher kommt die Strahlung, die bei der Satellitenmeteorologie genutzt wird? 65
3 Was passiert mit der Strahlung bis zum Signal am Satelliten? 73
3.1 Extinktionsgesetz 73
3.2 Strahlungstransportgleichung 77
3.3 Streuung und Teilcheneigenschaften 83
3.4 Was passiert in der Atmosphäre und am Boden? 89
4 Wie fliegt ein Satellit? Wie wird ein Signal gemessen und genutzt? 101
4.1 Umlaufbahnen: Orbits 101
4.2 Wie blickt ein Sensor? Beobachtungsgeometrien 109
4.3 Radiometereigenschaften 116
4.4 Wie wird das Signal genutzt? 120
5 Temperatur 132
5.1 Einleitung 132
5.2 Methoden 133
5.3 Anwendung 143
6 Wolken 155
6.1 Die Bedeutung der Wolken 156
6.2 Methodik der Fernerkundung von Wolken 157
6.3 Anwendungsbeispiele 180
7 Niederschlag 192
7.1 Einleitung 192
7.2 Methodik 194
7.3 Einige Ergebnisse 207
8 Wind 212
8.1 Das Windfeld in der Atmosphäre 212
8.2 Methodik 214
8.3 Anwendungen 225
9 Aerosol 231
9.1 Einleitung 231
9.2 Passive Methoden zur Aerosolfernerkundung 233
9.3 Aktive Methoden zur Aerosolfernerkundung 241
9.4 Anwendungen 246
10 Spurengase 257
10.1 Einführung 257
10.2 Methoden 259
10.3 Satellitenmissionen mit Spurengassondierungen 270
10.4. Ergebnisse 271
10.5 Genauigkeit und Validation der Satellitenmessungen 280
11 Eis und Schnee 283
11.1 Einleitung 283
11.2 Technologien und Methoden 286
11.3 Beispiele zu Anwendungen und Ergebnissen 302
12 Strahlung 317
12.1 Einleitung 317
12.2 Erfassung der Strahlungskomponenten am Oberrand der Atmosphäre 318
12.3 Solare Einstrahlung am Erdboden 323
12.4 Thermische Einstrahlung an der Erdoberflache 335
12.5 Anwendungen und Diskussion 337
13 Meteorologische Satelliten und Sensoren 344
13.1 Meteorologische Satelliten 344
13.2 Chronik meteorologischer Satelliten 345
13.3 Gegenwärtige Satelliten 349
13.4 Instrumente 359
13.5 Zukünftige meteorologische Satelliten und Sensoren 365
Tabellen zum Kapitel 13 370
Literaturverzeichnis 387
Zitierte Literatur 387
Weiterfuhrende 394
Fernerkundung 394
Strahlung und Strahlungseigenschaften 395
Meteorologie und Klimatologie 395
Webseiten 396
Satellitenmeteorologie (Grundlagen) 396
Satelliten und Sensoren, Organisationen und Institute 396
Retrievalverfahren (inkl. Validation) 397
Abgeleitete Produkte (Daten, Bilder, Zeitreihen etc.) 398
Spezialthemen meteorologischer Fernerkundung 399
Akronyme 401
Register 407
Beiträge zu diesem Buch leisteten 413
Pressestimmen
Aus: Gefahrstoffe. Reinhaltung der Luft – Simon Jäckel – Mai 2013
[…] Fazit: „Satellitenmeteorologie“ liefert einen detaillierten und verständlichen Überblick zu allen relevanten Themenbereichen und zahlreiche Literaturtipps zum Weiterlesen. Die Zielgruppe kann bedenkenlos zugreifen!

Aus: Erdkunde book-reviews-2013-4 – Hans Häckel -
[…] Das Buch bietet einen übersichtlichen, umfassenden und soliden Überblick über das umfangreiche und komplexe Fachgebiet der Fernerkundung mittels Satelliten. Es behandelt die physikalisch-technischen Grundlagen ebenso ausführlich wie die meteorologisch-klimatologischen Anwendungen. Didaktisch besonders geschickt aufgebaut sind die ersten Kapitel, die in übersichtlichen Schritten in die physikalischen, raumfahrttechnischen und messtechnischen Voraussetzungen einführen, die man benötigt, um das komplexe System Fernerkundungssatellit zu verstehen und seine Arbeitsweise zu begreifen. […] Über ein Dutzend Fachautoren – alle ausgewiesene Experten – gewährleisten, dass das Thema aktuell und korrekt behandelt ist. Damit ist es den beiden Herausgebern gelungen, ein Werk vorzulegen, das jedem etwas gibt, der sich für Wetter- und Klimainformationen interessiert, die von Satelliten gewonnen wurden und der das dafür physikalische Grundwissen mitbringt. Dabei profitieren von dem Lehrbuch nicht nur Hauptfachmeteorologen und an der Satellitentechnik Interessierte. Dank der guten Didaktik des Stoffes gewinnt es auch den interessierten Laien, der nicht nur schöne Satellitenbilder der Erde anschauen sondern auch verstehen will, wie diese zustande kommen. Ebenso spricht das Buch die Hobby- und Nebenfachmeteorologen an, und hier insbesondere die Geographen mit meteorologisch-klimatologischer Ausrichtung. Auch für sie ist es eine wichtige Grundlage in Ausbildung und Praxis. Als einziges umfassendes deutschsprachiges Lehrbuch zu diesem Thema sollte die „Satellitenmeteorologie“ in keiner meteorologisch, klimatologisch oder klimageographisch orientierten Bibliothek fehlen.

Aus: Meteorologische Zeitschrift 22, 2013 – www.schweizerbart.de – J. Fallmann
[…] Allgemein stellt es eine zusammenfassende Lektüre für interessierte Laien oder Studenten dar, die dem Leser einen hervorragenden Überblick über wissenschaftliche Grundlagen zum Thema meteorologische Fernerkundung bietet. […] Im Großen und Ganzen ist das Buch als Nachschlage- werk, Zusammenfassung und Einstieg in das Thema Satellitenmessung in der Meteorologie sehr gut geeignet. Es besteht eine sinnvolle Gliederung und die Kapitel sind in sich konsistent und verständlich. Die Autoren schaffen es, durch gegenseitigen Bezug den ,roten Faden‘ durch das Buch zu spannen. […]

Autoreninfo

Köpke, Peter

Köpke, Peter

Dr. Peter Köpke, geb. 1944 in Göttingen. Studium der Physik in Göttingen und in München, 1976 Promotion in München zum Thema „Bestimmung der atmosphärischen Trübung mittels geostationären Satelliten“. Wissenschaftler an den Meteorologischen Instituten der Universität Hamburg und der LMU München, mit Forschung zu verschiedenen Themen der Satellitenmeteorologie.

Sachweh, Michael

Sachweh, Michael

Dr. Michael Sachweh, geb. 1958 in Köln. Studium der Physischen Geographie mit Schwerpunkt Klimatologie/Meteorologie an der LMU München, 1991 Promotion an der Fakultät Geowissenschaften. 1990 –1996 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Meteorologischen Institut der LMU München. 1990 –2003 Dozent an den Universitäten Augsburg und München, 1997–1999 in privaten Wettervorhersagediensten beschäftigt, seit 2000 Leitung eines privaten Wetterdienstes.
Leserbewertungen

Bewertungen

Dozentenbewertung

Bewertung

Kundenmeinung von A. Matzarakis

Behandelt umfassend Aspekte der Fernerkundung.

Super Überblick

Bewertung

Kundenmeinung von Wiebke D.

Satellitengestützte Verfahren werden für vielfältige Anwendungen genutzt. Dieses Buch konzentriert sich auf Methoden zur Erfassung klimarelevanter Fragestellungen. Obwohl Meteorologie kein direkter Themenbereich meines Studiums (Geomatik, 4.Sem) ist, so liefert dieses Lehrbuch wesentliche Grundlagen, die mich in meinen Vorlesungen (z.B. Fernerkundung oder Photogrammetrie) unterstützen und weiterführende Informationen, die ich interessant finde und mir im weiteren Verlauf des Studiums sicher zugutekommen werden. Zielgruppe sind weiterhin sicherlich auch Studenten der Geowissenschaften oder Meteorologie.

Zum Niveau: Ich würde nicht sagen, dass das Lehrbuch auf Schulniveau anfängt. Im Kapitel “Licht und andere elektromagnetische Strahlung” wird zum Beispiel nur eine kurze Beschreibung gegeben, was elektromagnetische Strahlung bzw. Energie überhaupt ist. Wann man wirklich Einsteiger in diese Themen ist, sollte man ein allgemeineres (Physik-) Lehrbuch heranziehen. Ich würde insgesamt sagen, dass “Satellitenmeteorologie” für Bachelor-Studenten mit vorhandenen Grundlagen in Physik geeignet ist.
Generell ist der Text aber leicht verständlich und durch viele farbige Abbildungen verdeutlicht. Die Abbildungen sind optisch sehr ansprechend. Oft findet man auch ganzseitige Abbildungen von Satellitenbildern, auf denen auch Details gut erkannt werden können.

Das Buch ist übersichtlich gegliedert: Die ersten vier Kapitel liefern Grundlagen zur satellitengestützten Fernerkundung. In diesen werden Grundsätze der Strahlung und Strahlungsausbreitung sowie der Satelliten (Orbits, Aufbau,...) erläutert. Die darauf folgenden Kapitel (u.A. “Temperatur”, “Wolken”, “Niederschlag” und “Wind”) widmen sich dann gezielt meteorologischen Thematiken. Das Buch ist gut dazu geeignet, einzelne Themen aufzuschlagen, ohne dabei zwingend alles vorhergehende gelesen zu haben. Es baut also nicht unbedingt alles aufeinander auf, was ich praktisch finde, denn so kann man das Buch als Nachschlagewerk nutzen. Weiterhin gibt es interessante Literaturhinweise und Internetseiten zur weiteren Recherche. Am Ende jedes Kapitels findet man außerdem in blau hinterlegten Kästen eine kurze Zusammenfassung des Inhalts, was hilfreich zur Wiederholung der Thematiken sein kann.

Zusammenfassend würde ich sagen, dass es ein tolles Lehrbuch für Studenten der Metereologie ist, aber auch für verwandte Fachrichtungen sehr gut geeignet ist, da es schon allein von der Aufmachung her zum Lesen anregt. Auch die Internettipps finde ich eine schöne Sache.

Empfehlenswert!

Bewertung

Kundenmeinung von Simon Jäckel

Das neu in der ersten Auflage erschienene Lehrbuch "Satellitenmeteorologie" behandelt die satellitengestützte Fernerkundung der Atmosphäre und ihrer Randbereiche zur globalen Gewinnung von Daten über wetter- und klimarelevante Parameter.
Die Zielgruppe sind Studenten und interessierte Laien, bei denen ein meteorologisches Grundwissen vorausgesetzt wird. Die für die Satellitenmetorologie relevanten physikalischen Grundlagen werden in ausreichender Tiefe beschrieben. Zusammenfassungen nach jedem Kapitel erleichtern den Zugang zum vermittelten Wissen. Zahlreiche Praxisbeispiele in den Anwendungskapiteln verdeutlichen die Bedeutung der satellitengestützten Fernerkundung heute und in der Zukunft.
Im letzten Kapitel werden Kenndaten aktuell eingesetzter Satelliten und deren Sensoren in Form von Tabellen übersichtlich dargestellt.

Fazit: "Satellitenmeteorologie" liefert einen detaillierten und verständlichen Überblick zu allen relevanten Themenbereichen und zahlreiche Literaturtipps zum Weiterlesen. Die Zielgruppe kann bedenkenlos zugreifen!

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