Meteorologie ETM  Einführung in die Theoretische Meteorologie

Moduldetails
Modulverantwortliche: Dr. Richard Blender

Anzeige im Stundenplan: ETM

Dauer: 5

Anzahl Wahlkurse: 0

Credits: 8,0

Startsemester: SoSe 21

Qualifikationsziele:
Die Studierenden haben die fundamentalen Gleichungen der atmosphärischen Dynamik wie Impulsgleichung, Kontinuitätsgleichung, Erster Hauptsatz verstan-den und können sie anwenden. Die wichtigsten Approximationen wie Hydrosta-sie und Geostrophie können eingeordnet und anhand von Kennzahlen beschrie-ben werden. Die Vorticity-Gleichung und die beteiligten Mechanismen sind ebenso bekannt wie die wichtigsten Eigenschaften des vertikalen Druck-Koordinatensystems und das Geopotential. Die Geostrophie und die damit ver-bundenen Modellvorstellungen wie Schichtdicke und thermischer Wind sind beg-riffen worden. Die quasigeostrophische Approximation mit Omegagleichung und Tendenzgleichung sind verstanden worden und die wichtigsten Wellentypen wie Rossby- und Schwerewellen können beschrieben und ihre Ausbreitung anhand der Dispersionsrelation abgeleitet werden. Die Ursachen für die barokline Insta-bilität und deren wesentliche Eigenschaften und Abhängigkeiten sind bekannt. Einfache Ableitungen und konkrete Beispielrechnungen sind durchgeführt wor-den. Insgesamt haben die Studierenden ein solides Verständnis von der groß-räumigen atmosphärischen Dynamik entwickelt und können die zentrale Rolle von Modellvorstellungen und Approximationen beurteilen.
Inhalte:
Dieses Modul beinhaltet eine Einführung in die Grundlagen der dynamischen Meteorologie. Die Vorlesung beginnt mit den fundamentalen Bewegungsglei-chungen auf der rotierenden Erde und der Thermodynamik der geschichteten Atmosphäre. Durch die Skalenanalyse werden diese Gleichungen für die synop-tische Skale approximiert und das vertikale Druck-Koordinatensystem einge-führt. Die Vorticity-Gleichung und ihre Approximationen bilden einen weiteren Schwerpunkt der Vorlesung. Die quasigeostrophische Approximation wird zu-sammen mit der Approximation der potentiellen Vorticity als wichtigste Grundla-ge der großräumigen dynamischen Meteorologie eingeführt und zur Beschrei-bung von Rossby-Wellen verwendet. Die Ausbreitung von Wellen wird durch Linearisierung und Wellenansätze mit der Dispersionsrelation als zentralem Zu-sammenhang behandelt. Anhand des Flachwassermodells wird die barotrope Atmosphäre und Schwerewellen beschrieben. Die Eigenschaften der baroklinen Instabilität werden im Rahmen des baroklinen quasigeostrophischen Zwei-schichtenmodells abgeleitet. Die Vorlesung hebt ab auf das Verständnis wichti-ger Konzepte der geophysikalischen Fluiddynamik, insbesondere auf die Rolle von Approximationen bei der Modellierung sowie Mechanismen wie die Wellen-ausbreitung und Instabilitäten.
Lehrformen:
V, 4 SWS: Einführung in die Theoretische Meteorologie
Ü, 2 SWS: Einführung in die Theoretische Meteorologie

Unterrichtssprache:
Deutsch mit vornehmlich englischem Lehrmaterial
Voraussetzungen für die Teilnahme:
Verbindlich: Keine
Empfohlen: Module EM, SP, KS, MATH, PHY .

Verwendbarkeit des Moduls:
Innerhalb des Bachelorstudiengangs Meteorologie: Das Modul legt Grundlagen, die für die Bachelorarbeit und eine spätere Tätigkeit im Bereich der Klimatologie, Dynamik und Synoptik unverzichtbar sind. In anderen Studiengängen: Für phy-sikalisch-mathematische Studiengänge ist es als Ergänzungsfach- oder Wahl-modul geeignet.
Art, Voraussetzungen und Sprache der(Teil)- Prüfung:
Mündliche Prüfung in deutscher oder englischer Sprache. Die Prüfungssprache wird vor Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.
Arbeitsaufwand (Teilleistungen):
Einf. Theor. Meteorol. 8 LP

Präsenz-/
90 Std.

Selbststudium
90 Std.

Prüfungsvorbereitung
60 Std.

Gesamtaufwand 8 LP 90 Std 90 Std. 60 Std.

Anmeldefristen
Phase Block Anmeldung von | bis Ende Abmeldung
Anmeldephase Semester 22.02.2021 09:00 | 11.03.2021 13:00 11.03.2021 13:00
Nachmeldephase Semester 22.03.2021 09:00 | 25.03.2021 13:00 25.03.2021 13:00
Ummelde- und Korrekturphase Semester 06.04.2021 09:00 | 15.04.2021 13:00 29.04.2021 13:00
Kurse
Nummer Name Pflicht Semester Credits  
Meteorologie-63-822 Einführung in die Theoretische Meteorologie Vorlesung Ja 1 6,0  
63-822 Einführung in die Theoretische Meteorologie - Vorlesung   SoSe 21  
63-822 Einführung in die Theoretische Meteorologie - Vorlesung   SoSe 22  
Meteorologie-63-822a Einführung in die Theoretische Meteorologie Übung Ja 1 2,0  
63-822a Einführung in die Theoretische Meteorologie - Übung   SoSe 21  
63-822a Einführung in die Theoretische Meteorologie - Übung   SoSe 22  
Leistungen
Kurs/Modulabschlussleistungen Leistungen Bestehenspflicht Gewichtung
Meteorologie-63-822 Einführung in die Theoretische Meteorologie Vorlesung   Mündliche Prüfung Ja 100%
Modulabschlussprüfungen
Leistungskombination Prüfung Datum Lehrende Bestehenspflicht
Modulverantwortliche
Dr. Richard Blender