MN-GM-METDYN

Schwerpunktmodul: Dynamische Meteorologie
Kennnummer MN-GM- METDYN		Workload 270 h	Leistungs- punkte 9 LP	Studien- semester 3. - 6. Semester	Häufigkeit des Angebots 2-jährlich	Beginn des Angebots WiSe	Dauer 1 Semester
1	Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung c) Praktikum			Kontaktzeit 45 h 45 h 30 h		Selbststudium 45 h 60 h 45 h
2	Ziele des Moduls und zu erwerbende Kompetenzen Das Modul vermittelt ein Verständnis der dynamischen Meteorologie. Dabei soll den Studierenden beigebracht werden, welche physikalischen Gesetze den groß-skaligen Wetterphänomenen zu Grunde liegen und wie man diese nutzen kann um die allgegenwärtigen dynamischen Prozesse in der Atmosphäre zu approximieren und zu verstehen. Zu den zu erwerbenden Kompetenzen gehören Kommunikationsfähigkeit, rhetorische Fähigkeiten, wissenschaftliches Recherchieren, selbständiges Arbeiten, und das Hinterfragen wissenschaftlicher Erkenntnisse.
3	Inhalte des Moduls Grundlagen: Meteorologische Grundgleichungen Thermodynamik, Stabilität Koordinatensysteme und Projektionen Skalenanalyse Gleichgewichtswinde Thermischer Wind (Potentielle) Vorticity Primitive Gleichungen Anwendung auf verschiedene Klimaregime zum Verständnis typischer und bekannter dynamischer Strömungsmerkmale: Mittleren Breiten: Quasi-Geostrophie, Strahlströme, Zyklonenmodelle Tropen: Hadley-und Walker-Zirkulationen, „Weak temperature gradient“ Arktis: Kaltluftausbrüche, Polare Tiefdruckgebiet („Polar Lows“) Wellen: Flachwassergleichungen, Rossby-Welle Literaturempfehlungen: Holton: An Introduction to Dynamic Meteorology (Kapitel 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11) Laing and Evans: An Introduction to Tropical Meteorology (COMET) Serreze and Barry: The Arctic Climate System
4	Lehr- und Lernformen Vorlesung Übung: In den Übungen werden mathematische Ableitungen durchgeführt, um sich mit der zugrunde liegenden Theorie vertraut zu machen. An den Übungen besteht Teilnahmepflicht. Praktikum: Im Computerpraktikum werden die Studenten und Studentinnen Daten aus Wettervorhersagemodellen verwenden, um praktische Erfahrungen mit der Theorie und den Konzepten zu sammeln, die in der Vorlesung besprochen wurden. Python-Skripte werden auf Daten aktueller Wettersituationen angewendet, um dynamische Aspekte wie geopotentielle Topographie, Gleichgewichtswinde, (potentielle) Vorticity, thermische Winde und Jetstreams zu visualisieren und zu interpretieren. Die Ergebnisse werden in einem Seminarvortrag kurz vorgestellt. Am Praktikum besteht Teilnahmepflicht.
5	Modulvoraussetzungen Bestandene Module: Einführung Erd- und Klimaphysik I Datenverarbeitung und Programmieren Experimentalphysik I Experimentalphysik II Mathematik für Studierende der Physik I Mathematik für Studierende der Physik II Der Prüfungsausschuss kann Ausnahmen von diesen Voraussetzungen genehmigen.
6	Form der Modulprüfung/Modulabschlussprüfung Zu Beginn der vorlesungsfreien Zeit findet eine 120 bis 180-minütige Klausur statt, deren Inhalt der Stoff aus Vorlesung und Übungen ist. Für die Zulassung zur Klausur ist das erfolgreiche Bestehen des Praktikums (regelmäßige und aktive Teilnahme, einschließlich der Präsentation der Ergebnisse in einem Vortrag) und der Übungen erforderlich, hierzu ist der Erwerb von 50 % der zu erreichenden Punkte hinreichend. Vor Beginn oder am Anfang des Folgesemesters wird eine Wiederholungsklausur angeboten. Die Klausurnote ist die Modulnote. Im Falle von zwei bestandenen Klausuren (vgl. § 20 Absatz 10 Prüfungsordnung) ist die bessere Note die Modulnote.
7	Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten Das Modul ist bestanden, wenn die Abschlussklausur bestanden wurde.
8	Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Das Modul ist als Wahlfach in den Bachelorstudiengängen Physik und Mathematik geeignet.
9	Gesamtnote/Fachnote Gewicht der Modulnote in der Gesamtnote: 9/180 (5 %)
10	Modulbeauftragte/r Roel Neggers
11	Sonstige Informationen Version: 2023-03-31