MN-GM-METPCA

Schwerpunktmodul: Physik und Chemie der Atmosphäre
Kennnummer MN-GM- METPCA		Workload 270 h	Leistungs- punkte 9 LP	Studien- semester 3. - 6. Semester	Häufigkeit des Angebots 2-jährlich	Beginn des Angebots SoSe	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 einen Überblick über die physikalischen und chemischen Prozesse in der Atmosphäre und ihre Bedeutung im Klimasystem für die Wettervorhersage bis hin zu Klimaprojektionen. Ziel ist es, ein grundlegendes Verständnis für den Aufbau der Atmosphäre, atmosphärischer Strahlung, Aerosol- und Wolkenphysik, Oberflächenaustauschprozesse mit der Atmosphäre sowie der Atmosphärenchemie zu lehren. Zudem werden Kompetenzen in der computergestützten Analyse und Interpretation meteorologischer Beobachtungen vermittelt. Desweiteren werden der Erwerb von Teamfähigkeit, modernen Präsentationstechniken und kritischer Analyse vermittelt.
3	Inhalte des Moduls Einführung Zusammensetzung der Atmosphäre, einschließlich deren Änderungen Quellen, Transporte und Senken von Wasserdampf, anderen Treibhausgasen und Aerosolen Energie- und Stoffkreisläufe (Kohlenstoff, Stickstoff, ...) Austauschprozesse Land-/Ozeanoberfläche mit der Atmosphäre Turbulente Energieflüsse (Impulsfluss, latente Wärme, sensible Wärme, CO2-Fluss) Niederschlag, Verdunstung, Evapotranspiration Messung von turbulenten Austauschprozessen Atmosphärische Strahlung Strahlungsgesetze Emission, Absorption und Streuung durch Gase, Aerosole und Wolken Optische Phänomene Ausbreitung von elektromagnetischer Strahlung Strahlungsbilanz, Treibhauseffekt Aerosole Bildungsmechanismen in Troposphäre und Stratosphäre Lebenszyklus, Verweilzeiten und Einfluss auf das Klimasystem Wolken und Niederschlag Wolkenentstehungsmechanismen, Wolkenmikrophysik Entwicklung von Niederschlag über Flüssig- und Eisphase Wechselwirkung von Wolken und Strahlung und deren Bedeutung im Klimasystem Künstliche Beeinflussung von Wolken und Niederschlag Satellitenbeobachtungen von Wolken Atmosphärenchemie Luftverschmutzung in der Troposphäre, Smog Spurenstoffkreisläufe Stratosphärenchemie, Ozonloch In allen Abschnitten werden aktuelle Forschungsfragen diskutiert.
4	Lehr- und Lernformen Vorlesung, Übung, Praktikum (Teilnahmepflicht) Übung: Bearbeitung von Übungszetteln zur Theorie und praktischen Vertiefung der Vorlesungselemente. Praktikum: Computergestützte Auswertung von Mess- und/oder Modelldaten zum vertieften Prozessverständnis, wie z.B. die Analyse von Eddy-Kovarianzmessungen für Austauschprozesse oder die Ableitung von Wolkeneigenschaften aus Strahlungsmessungen vom Satelliten. Die Auswertung erfolgt als Teamarbeit und die Ergebnisse werden als Vortrag präsentiert
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 Susanne Crewell
11	Sonstige Informationen Version: 2023-03-23