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METATM

Schwerpunktmodul: Die Atmosphäre im Erdsystem
Kennnummer

MN-GM-
METATM
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) Seminar
c) Übung
Kontaktzeit
45 h
30 h
45 h
Selbststudium
45 h
45 h
60 h
geplante
Gruppengröße

20 Studierende
2

Ziele des Moduls und zu erwerbende Kompetenzen

  • Verständnis der großen Phänomene und Zusammenhänge im Klimasystem der Erde
  • Das Verständnis der Interaktionen zwischen den Systemkomponenten (Ozean, Atmosphäre, Land)
  • Zu den zu erwerbenden und nicht fachspezifischen Kompetenzen gehören Kommunikationsfähigkeit, rhetorische Fähigkeiten, wissenschaftliches Recherchieren, selbständiges Arbeiten, Hinterfragen wissenschaftlicher Erkenntnisse
3 Inhalte des Moduls
  • Meteorologische Grundgleichungen
  • Koordinatensysteme und Projektionen
  • Skalenanalyse
  • Quasi-geostrophische Systeme
  • Barokline Instabilität
  • Energetik (Strahlungsgleichgewicht, Konvektions-Strahlungs-Gleichgewicht)
  • Wechselwirkungen zwischen Erdsystemkomponenten (Ozean-Atmosphäre Wärmemaschine)
  • Oszillationen- und Wellentheorie (Flachwassergleichungen)
  • Interannuale und interdekadische Variabilitäten
  • Einfache atmosphärische Modelle (Zellenmodelle)
  • Die Themen umfassen
    i) Kreisläufe der mittleren Breiten (Frontogenese, synoptische Wellenverstärkung);
    ii) Tropische Kreisläufe (Hadley-und Walker-Zirkulation);
    iii) Atmosphärische Schwingungen (ENSO, NAO, PNA, AO, QBO);
    iv) Luft Wellen (Rossby-Wellen, Kelvin-Wellen, Konvektion gekoppelte Wellen).
    Zuerst wird die für jedes Thema relevante Theorie eingeführt, die dann angewendet wird, um die damit verbundenen Phänomene zu erklären
4 Lehr- und Lernformen

Vorlesung

Übung: In den Übungen können mathematische Ableitungen z. B. von Wellenphänomenen durchgeführt werden. An den Übungen bestehtTeilnahmepflicht.

Seminar: Im Seminar werden von den Studenten und Studentinnen zu den Themen von METATM aktuelle Forschungsergebnisse vorgestellt. Dabei werden ein, maximal zwei Artikel von den Studenten besprochen. Am Anfang des Semesters können Artikel auch gemeinsam kapitelweise besprochen werden. Am Seminar besteht Teilnahmepflicht.
5 Modulvoraussetzungen
  • Einführung in die Geophysik und Meteorologie
  • Experimentalphysik 1
  • Experimentalphysik 2
  • Mathematische Methoden
  • Vektoranalysis und Lineare Algebra
6

Form der Modulabschlussprüfung

Abschlussklausur (bzw. der Wiederholungsprüfung).

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 Seminar teilgenommen wurde, d.h. der Seminarvortrag mit bestanden „bewertet“ wurde. Bei nicht bestandenem Seminarvortrag kann dieser einmal im Semester wiederholt werden.
  • Die Abschlussklausur bestanden wurde. Bei nicht bestandener Abschlussklausur wird die Gelegenheit einer zeitnahen Wiederholungsprüfung (Klausur oder mündliche Prüfung) gegeben. Bei nicht bestandener Wiederholungsprüfung wird die Gelegenheit zu einer weiteren mündlichen Wiederholungsprüfung gegeben.

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

Als Wahlfach im Bachelorstudiengang Physik und Mathematik geeignet. Für Nebenfächler kann der Prüfungsausschuss Ausnahmen von den o. a. Teilnahmevoraussetzungen zulassen.
9 Stellenwert der Modulnote für die Fachnote

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

R. Neggers
11 Sonstige Informationen

Literatur:
  • D. Hartmann, Global Physical Climatology
  • Peixoto and Oort, Physics of Climate
  • D. Etling, Theoretische Meteorologie
  • Holton, An introduction to dynamic meteorology