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MN-GM-GEOFLU

Schwerpunktmodul: Geophysikalische Fluiddynamik: Ozeane, Atmosphäre und Weltraum
Kennnummer

MN-GM-
GEOFLU
Workload

270 h
Leistungs-
punkte

9 LP
Studien-
semester

3. - 6. Semester
Häufigkeit des
Angebots

Jedes 2. WiSe
Dauer

1 Semester
1 Lehrveranstaltungen
a) Vorlesung
b) Übungen
c) Praktikum
Kontaktzeit
45 h
30 h
60 h
Selbststudium
45 h
45 h
45 h
geplante
Gruppengröße

20 Studierende
2

Ziele des Moduls und zu erwerbende Kompetenzen

Die Studierenden sollen die wichtigsten geophysikalischen Eigenschaften des nicht festen Teils der Erde und des Weltalls kennen lernen. Sie sollen mit den wesentlichen theoretisch/mathematischen Hilfsmitteln, die zur Beschreibung von geophysikalischen Flüssigkeiten notwendig sind, vertraut gemacht werden. Das begleitende Praktikum soll die Studierenden im Umgang mit dem Computer schulen. Dabei werden sie sowohl Basisfunktion des Rechners als auch spezielle numerische und datenauswertungsorientierte Methoden erlernen, die wesentliche Rollen in der Beschreibung von neutralen wie ionisierten Flüssigkeiten spielen. In diesem Praktikum werden Qualifikationen geschult, die sowohl für das wissenschaftliche als auch für das nicht-wissenschaftliche Berufsleben essentiell sind. Dazu gehören Kritikfähigkeit, selbständiges Arbeiten, Zeitmanagement, wissenschaftliche Erkenntnisse zu hinterfragen, Methodenkompetenz.

3 Inhalte des Moduls

Theoretische Grundlagen der geophysikalischen Fluiddynamik:
  • Einführung und Ableitung der Fluid-Gleichungen
  • Eigenschaften geophysikalischer Fluide
  • Einfache Lösungen geophysikalischer Fluid-Gleichungen
  • Grundlagen elektrische leitfähiger Fluide

Ozeane:
  • Eigenschaften und Struktur der Ozeane und Ozeanische Becken
  • Strömungen der Ozeane
  • Kopplung Ozeane/Atmosphäre

Erdatmosphäre:
  • Struktur und Aufbau der Erdatmosphäre
  • Temperaturhaushalt und Strahlungstransport
  • Überblick wesentlicher dynamischer Eigenschaften der Atmosphäre

Erdionosphäre: Eigenschaften, Entstehung, Transport
Erdmagnetosphäre: Eigenschaften und Transportmechanismen
Sonne und Sonnenwind  
4 Lehr- und Lernformen

Vorlesungen, Übungen (Teilnahmepflicht) , Praktikum (Teilnahmepflicht)
5 Modulvoraussetzungen
  • Einführung in die Geophysik und Meteorologie
  • Experimentalphysik 1
  • Experimentalphysik 2
  • Mathematische Methoden
  • Vektoranalysis und Lineare Algebra
6

Form der Modulabschlussprüfung

Klausur

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Das Modul ist ein kompensierbares Wahlmodul. Es ist bestanden, wenn
  • Erfolgreich und regelmäßig an den Vorlesungen und Übungen teilgenommen wurde (es müssen mindestens 50% der in den Übungen zu erreichenden Punkte erworben worden sein).
  • Erfolgreich am Praktikum teilgenommen wurde. Dies bedeutet eine regelmäßige und aktive Teilnahme an den Praktikumsprojekten.
  • Die Abschlussklausur bestanden wurde. Bei nicht bestandener Abschlussklausur wird die Gelegenheit einer zeitnahen Wiederholungsprüfung (Klausur oder mündliche Prüfung) gegeben.

Die Modulnote ist die Note der Abschlussklausur (bzw. der Wiederholungsprüfung).
8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Das Modul ist als Wahlfach im Bachelorstudiengang Physik geeignet.
9 Stellenwert der Modulnote für die Fachnote

Gewichtet mit einem Faktor von 15/180.
10 Modulbeauftragte/r

J. Saur
11 Sonstige Informationen

Literatur:
Pedlosky, Geophysical Fluid Dynamics, Springer Verlag, Second Edition
Garrison, Essentials of Oceanography, Thomson Brooks/Cole, 2005
Landau und Lifschitz, Hydrodynamik, Verlag Harri Deutsch
Baumjohann und Treumann, Basic Space Plasma Physics, Imperial College Press