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Lexikon der Geowissenschaften: theoretische Meteorologie

theoretische Meteorologie, Teilgebiet der Meteorologie, welches sich mit den mathematischen und physikalischen Grundlagen für die Beschreibung atmosphärischer Vorgänge befaßt. Teilgebiete der theoretischen Meteorologie sind Thermodynamik, Kinematik und Dynamik. In der Thermodynamik werden die Vorgänge beschrieben, die zur Änderung der Lufttemperatur und der Luftfeuchte führen. Als Hauptgrundlage dient hierbei der Erste Hauptsatz der Thermodynamik. Dabei hat sich die formale Beschreibung der Strahlungsprozesse als ein eigenes umfangreiches Gebiet der theoretischen Meteorologie etabliert. Ebenso wird die Theorie der Bildung von Wolken- und Regentropfen sowie der Niederschlagsbildung unter dem Begriff Wolkenphysik als eigenständiges Gebiet angesehen. Während die Kinematik den Zustand der atmosphärischen Strömungsverhältnisse in einer Art Diagnose zu beschreiben versucht, befaßt sich die Dynamik mit den durch Kräfte verursachten Bewegungsvorgängen wie z.B. Zyklonen, Land- und See-Wind, planetarische Wellen oder Turbulenz. Dabei wird im wesentlichen die Bewegungsgleichung zur formalen Beschreibung herangezogen, welche die Wirkung von Druck-, Coriolis-, Reibungs-, und Schwerkraft auf die Bewegung von Luftpartikeln beschreiben. Daneben hat sich in der Meteorologie auch die Verwendung der Vorticitygleichung zur Beschreibung von Bewegungsvorgängen etabliert. Da die mathematische Lösung der oben genannten Gleichungen auf analytischem Wege nur in Ausnahmefällen möglich ist, haben sich im Laufe der letzten fünfzig Jahre numerische Lösungsmethoden immer mehr durchgesetzt. Daraus hat sich das eigenständige Spezialgebiet der numerischen Wettervorhersage entwickelt. [DE]

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