Schwerpunktmodul: Geophysikalische Fluiddynamik: Ozeane, Atmosphäre und Weltraum
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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
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| 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
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| 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 |