für den Master-Studiengang Meteorologie · Hargreaves: The Solar-Terrestrial Environment: An Introduction to Geospace-The Science of the Terrestrial Upper Atmosphere, Ionosphere

Institut für Meteorologie und Klimatologie

Modulhandbuch

für den Master-Studiengang

Meteorologie

gemäß Studien- und Prüfungsordnung vom 10. September 2008

KIT – Institut für Meteorologie und Klimaforschung

Modulhandbuch für den Bachelor-Studiengang Meteorologie

veröffentlicht: 16. Februar 2012

Inhaltsverzeichnis

Themenbereich: Atmosphärische Prozesse und Klima 2

Die mittlere Atmosphäre im Klimasystem (APK1) 3

Atmosphärische Chemie (APK2) 5

Atmosphärische Aerosole (APK3) 6

Ausgewählte Kapitel atmosphärischer Prozesse und Klima:

Turbulente Ausbreitung (APK4) 7

Ausgewählte Kapitel atmosphärischer Prozesse und Klima:

Der menschliche Einfluss auf Wolken und Klima (APK5) 9

Hauptseminar Atmosphärische Prozesse und Klima (APK6) 10

Themenbereich: Theoretische Meteorologie 11

Fortgeschrittene Numerische Wettervorhersage (ThM1) 12

Hauptseminar Theoretische Meteorologie (ThM2) 13

Fortgeschrittene theoretische Meteorologie (ThM3) 14

Ausgewählte Kapitel der theoretischen Meteorologie (ThM4) 15

Themenbereich: Statistik und Datenanalyse 16

Statistik für Meteorologen (StD1) 17

Methoden der Datenanalyse (StD2) 18

Hauptseminar Statistik und Datenanlyse (StD3) 19

Themenbereich: Angewandte Meteorologie 20

Ausgewählte Kapitel der angewandten Meteorologie:

Laserfernerkundung der Atmosphäre (AnM1) 21

Fernerkundung atmosphärischer Zustandsgrößen (AnM2) 22

Meteorologische Naturgefahren (AnM3) 23

Umweltmeteorologie (AnM4) 24

Exkursion (AnM5) 25

Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an:

Herrn Dipl.-Met. David Piper, Physikhochhaus, Raum 13-7, 0721-608-42761, [email protected]




2

Themenbereich:

Atmosphärische Prozesse und Klima




3

Modul: Die mittlere Atmosphäre im Klimasystem (APK1)

Lehrveranstaltungsnummer: 2502061

Modulverantwortliche: PD Dr. M. Höpfner, Dr. M. Sinnhuber

Einordnung in Studiengang: Master Meteorologie, Themenbereich:


Leistungspunkte: 2

Semesterwochenstunden: 2

Modulturnus: WiSe

Lehr- und Lernformen:

2502061 Vorlesung 2 SWS; PD Dr. M. Höpfner, Dr. M. Sinnhuber

Lernziele:

Überblick über den Aufbau, die wesentlichen physikalischen Prozesse und Messmethoden in

der mittleren und oberen Atmosphäre (MOA) sowie die Kopplung der MOA mit der unteren

Atmosphäre und der Sonne.

Inhalt:

Geschichte der MOA-Forschung; Struktur der MOA (Temperatur, Wind, Zusammensetzung);

Sonne (elektromagnetische Strahlung, Sonnenwind, Variabilität, Messungen);

Strahlung in der MOA (Strahlungsübertragung, nicht-lokales thermodynamisches

Gleichgewicht, Energiebilanz, Photolyse);

Erkundung der MOA (in-situ Messungen, Fernerkundung);

Dynamik (fundamentale Beschreibung, Wellen und Tiden, Meridionaltransport, äquatoriale

Zirkulation, extratropische Zirkulation, Stratosphärenerwärmungen, Tracer und Alter der

Luft);

Kopplung zwischen MOA und Troposphäre (Strahlung, vertikale Wellenausbreitung,

Troposphären-Stratosphären-Austausch);

Ozon (Veränderung der globalen Ozonschicht, polarer Ozonabbau, Klima-Chemie-

Wechselwirkung);

Klimaänderung (Einfluss auf die MOA, Trends, zukünftige Entwicklung);

Partikel in der MOA (stratosphärische Aerosolschicht, Vulkane, polare stratosphärische

Wolken, leuchtende Nachtwolken, Meteorstaub);

Ionosphäre (Ionisierungsprozesse, Bewegung geladener Teilchen, elektrische Leitfähigkeit

und Ströme, Stürme, Airglow, Polarlicht);

Magnetosphäre (Zirkulation, Partikel, Ströme).

Literatur:

G. Brasseur und S. Solomon: Aeronomy of the middle atmosphere. Springer, 2005.

M. H. Rees: Physics and chemistry of the upper atmosphere. Cambridge University Press,

1989.

G. Brasseur: The stratosphere and its role in the climate system. Springer, Berlin 1995.

K.G. Labitzke und H. van Loan: The Stratosphere. Springer-Verlag, 1999.

WMO-Report: Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2006.

Andrews, D.G., J.R. Holton, C.B. Leovy: Middle Atmosphere Dynamics. International

Geophysics Series, Vol. 40, Academic Press, 1987.




4

Hargreaves: The Solar-Terrestrial Environment: An Introduction to Geospace-The Science of

the Terrestrial Upper Atmosphere, Ionosphere and Magnetosphere, Cambridge University

Press (1992).

Leistungsnachweise und Prüfungen:

Mündliche modulübergreifende (Einzel-)Prüfung (Prüfer: Prof. Orphal / Prof. Leisner) über

Inhalte aller Module des Themenbereichs "Atmosphärische Prozesse und Klima" (Module

APK1 bis APK6)) am Ende des 1. Semesters, ca. 60 Minuten.

Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Teilnahme an den Übungen zu Atmosphärische

Aerosole (Modul APK3) und dem Hauptseminar Atmosphärische Prozesse und Klima (Modul

APK6).

Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt nach regelmäßiger Teilnahme.

Notenbildung:

Die Modulnote ist die Note der mündlichen modulübergreifenden Einzelprüfung (100%).




5

Modul: Atmosphärische Chemie (APK2)


Modulverantwortliche: Dr. R. Ruhnke



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502041 Vorlesung 2 SWS; Dr. R. Ruhnke

Lernziele:

Die Studenten erhalten ein tieferes Verständnis der in der Atmosphäre ablaufenden

chemischen Umwandlungen, wobei der Schwerpunkt auf der Chemie in der

Troposphäre sowie in der Stratosphäre liegt.

Inhalt:

1) Entwicklung der Atmosphäre – Zusammensetzung der Atmosphäre – Geochemische

Zyklen – Emissionsentwicklung

2) Grundlagen der Reaktionskinetik – Grundlagen der Photochemie – Katalytische Zyklen –

Chemische Familien

3) Stratosphärische Chemie – Das Ozonloch

4) Troposphärische Chemie – Sommersmog

Literatur:

Daniel J. Jacob: Introduction to Atmospheric Chemistry, Princeton University Press, 2000.

John H. Seinfeld, Spyros N. Pandis: Atmospheric Chemistry and Physics, From Air Pollution

to Climate Change, Wiley-VCH, 2. Auflage 2006.

Guy P. Brasseur, Susan Solomon: Aeronomy of the Middle Atmosphere, Chemistry and

Physics of the Stratosphere and Mesosphere, Springer Netherlands, 3. Auflage 2005.







APK6).


Notenbildung:





6

Modul: Atmosphärische Aerosole (APK3)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. Th. Leisner, Dr. O. Möhler



Leistungspunkte: 4


Modulturnus: WiSe


2502031 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. Th. Leisner, Dr. O. Möhler

2502032 Übung 1 SWS; Prof. Dr. Th. Leisner, Dr. O. Möhler

Übungen zu Atmosphärische Aerosole

Lernziele:

wird noch ergänzt

Inhalt:

wird noch ergänzt

Literatur:

wird noch ergänzt







APK6).

Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt nach erfolgreicher Teilnahme an den Übungen.

Notenbildung:





7

Modul: Ausgewählte Kapitel atmosphärischer Prozesse und Klima:

Turbulente Ausbreitung (APK4)


Modulverantwortliche: Dr. B. Vogel



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502081 Vorlesung 2 SWS; Dr. B. Vogel

Lernziele:

Die Vorlesung vermittelt theoretische und numerische Grundlagen zur Beschreibung des

Transportes und der turbulenten Diffusion von Spurenstoffen in der Atmosphäre.

Inhalt:

1 Allgemeines

1.1 Relevante Prozesse

1.2 Relevante Spurengase

1.3Typische Tagesgänge von Emissionen und Konzentrationen

1.4 Relevante Skalen

2 Der Temperaturverlauf in der unteren Atmosphäre

3 Atmosphärische Bewegungsvorgänge in der unteren Troposphäre

3.1 Die Grundgleichungen

3.2 Der Grundzustand

3.3 Die Boussinesq Approximation

3.4 Turbulenz und Reynoldsmittelung

4 Turbulente Diffusion

4.1 Die Diffusionsgleichung

4.2 Lösungen der Diffusionsgleichungen unter stark vereinfachten Bedingungen

4.3 Die Bestimmung der sigma-Parameter

4.4 Die Schornsteinüberhöhung

4.5 Die untere Randbedingung

4.6 Die Parametrisierung der turbulenten Flüsse

5 Chemische Umwandlungsvorgänge

6 Numerische Modelle

Literatur:

M. Z. Jacobson: Fundamentals of Atmospheric Modelling. Cambridge University Press,

Cambridge, 1999.

F. T. M. Nieuwstadt, H. van Dop: Atmospheric Turbulence and Air Pollution Modelling. D.

Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland, 1982.




8

J. H. Seinfeld, S. N. Pandis: Atmospheric Chemistry and Physics, John Wiley & Sons, New

York, 1998.







APK6).


Notenbildung:





9

Modul: Ausgewählte Kapitel atmosphärischer Prozesse und Klima:

Der menschliche Einfluss auf Wolken und Klima (APK5)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. Th. Leisner, Dr. C. Hoose



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502021 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. Th. Leisner, Dr. C. Hoose

Lernziele:

Die Studierenden können wichtige Prozesse, durch die menschliche Aktivitäten und

Emissionen den Zustand der Atmosphäre beeinflussen, benennen und in Ihrer Bedeutung

einordnen. Sie sind in der Lage, auf Basis von Quelltexten die Grundzüge aktueller

Forschungsthemen zum Thema Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen zusammenzufassen und

kritisch zu diskutieren.

Inhalt:

1. Aerosole, Wolken und Klimaerwärmung:

- Grundlagen: Strahlungsbilanz, Treibhauseffekt, Wolken im Klimasystem,

- Wolken im wärmeren Klima,

- Behandlung von Wolken in Klimamodellen,

- Einfache Energiebilanzmodelle.

2. Direkte Aerosoleffekte.

3. Indirekte Aerosoleffekte.

4. Wetterbeeinflussung.

5. Climate Engineering.

Literatur:

Cotton, W. R. and Pielke Sr, R. A.: Human Impacts on Weather and Climate, Cambridge

University Press, 2007.

Levin, Z. and Cotton, W. R.: Aerosol Pollution Impact on Precipitation: A Scientific Review.

Springer, 2009.







APK6). Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt nach regelmäßiger Teilnahme.

Notenbildung:





10

Modul: Hauptseminar Atmosphärische Prozesse und Klima (APK6)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dipl.-Met. H. Zimmermann



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502104 Seminar 2 SWS; Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dipl.-Met. H. Zimmermann

Lernziele:

Im Seminar werden ausgesuchte Themen, die in der Mikrometeorologie von Bedeutung sind,

behandelt.

Inhalt:

wird noch ergänzt

Literatur:

Literatur wird in der Seminarvorbespechung genannt.







APK6).

Jeder Studierende hält einen Vortrag. Der schriftliche Vortragsentwurf stellt eine

Erfolgskontrolle anderer Art dar und wird mit „bestanden“ oder „nicht bestanden“ bewertet.

Die Vergabe der Leistungspunkte ist an das Bestehen dieser Erfolgskontrolle gebunden.

Notenbildung:





11

Themenbereich:

Theoretische Meteorologie




12

Modul: Fortgeschrittene numerische Wettervorhersage (ThM1)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. G. Adrian



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502051 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. G. Adrian

Lernziele:

wird noch ergänzt

Inhalt:

Globale Vorhersagesysteme

Literatur:

wird noch ergänzt


Mündliche modulübergreifende (Einzel-)Prüfung (Prüfer: Prof. Beheng) über Inhalte aller

Module des Themenbereichs "Theoretische Meteorologie" (Module ThM1 bis ThM4) am

Ende des 2. Semesters, ca. 60 Minuten.

Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Teilnahme an den Übungen zu Fortgeschrittene

Theoretische Meteorologie (Modul ThM1) und dem Hauptseminar Theoretische Meteorologie

(ThM2).


Notenbildung:





13

Modul: Hauptseminar Theoretische Meteorologie (ThM2)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. S. Jones, Dr. L. Scheck, Dr. D. Anwender



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: WiSe


2502114 Seminar 2 SWS; Prof. Dr. S. Jones, Dr. L. Scheck, Dr. D. Anwender

Lernziele:

Die Studenten können sich in ein aktuelles Forschungsthema der theoretischen Meteorologie

einarbeiten, Diskussionsbeiträge in Vorlesungen und Gruppendiskussionen leisten, und einen

Vortrag über ihr eigenes spezielles Thema halten.

Inhalt:

Dynamik der Entwicklung verschiedener Wettersysteme: Diagnose anhand der

Vorticitygleichung.

Literatur:

wird im Seminar bekannt gegeben


Mündliche modulübergreifende (Einzel-)Prüfung (Prüfer: Prof. Beheng) über Inhalte aller

Module des Themenbereichs "Theoretische Meteorologie" (Module ThM1 bis ThM4) am

Ende des 2. Semesters, ca. 60 Minuten.


Theoretische Meteorologie (Modul ThM1) und dem Hauptseminar Theoretische Meteorologie

(ThM2).

Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt nach erfolgreicher Teilnahme: Vortrag von ca. 30

Minuten.

Notenbildung:





14

Modul: Fortgeschrittene theoretische Meteorologie (ThM3)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. K. D. Beheng, Prof. Dr. S. Jones



Leistungspunkte: 6


Modulturnus: SoSe


2502131 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. K. D. Beheng, Prof. Dr. S. Jones

2502132 Übung 2 SWS; Prof. Dr. K. D. Beheng, Prof. Dr. S. Jones, Dipl.-Met. D. Piper

Übungen zur Fortgeschrittenen theoretischen Meteorologie

Lernziele:

Ergänzung und Erweiterung des Verständnisses hydrodynamischer und thermodynamischer

Prozesse in der Atmosphäre auf der Basis physikalischer Gesetzmäßigkeiten

Inhalt:

1. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

2. Theorie der irreversiblen Prozesse

3. CAPE und CIN

4. σ- und θ-System

5. Ertelscher Wirbelsatz

6. Eady-Modell

Literatur:

Pichler, H.: Dynamik der Atmosphäre. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1997.

Holton, J. R.: An introduction to dynamic meteorology. Intern. Geophysics Ser. 48, Academic

Press, New York, 2004.

Etling, D.: Theoretische Meteorologie - Eine Einführung, Springer, Berlin, 2002.

De Groot, S. R.: Thermodynamik irreversibler Prozesse, B.I. Hochschultaschenbücher,

Mannheim, 1960.

Beheng, K. D.: Vorlesungsskript, 2012.


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Fortgeschrittene

Numerische Wettervorhersage (ThM1), Hauptseminar Theoretische Meteorologie (ThM2)

und Ausgewählte Kapitel der Theoretischen Meteorologie (ThM4) am Ende des 2. Semesters,

ca. 60 Minuten.


Theoretische Meteorologie (ThM3) und dem Hauptseminar Theoretische Meteorologie

(ThM2).

Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Abgabe der

Übungsblätter.

Notenbildung:





15

Modul: Ausgewählte Kapitel der theoretischen Meteorologie:

Wolkenphysik (ThM4)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. K. D. Beheng



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502191 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. K. D. Beheng

Lernziele:

Mathematisch-physikalische Beschreibung wolkenmikrophysikalischer Prozesse

Inhalt:

1. Bedeutung von Wolken im System Erde-Atmosphäre

2. Makro- und mikroskalige Wolkenphysik

3. Die Wolke als polydisperses heterogenes System

4. Theoretische Beschreibung von Wolkenprozessen

5. Gleichgewicht zwischen Tropfen und umgebender Gasphase

6. Massenänderungsrate von Tropfen und Eispartikeln

7. Stoßwechselwirkungen zwischen Tropfen

Literatur:

Pruppacher, H., Klett, J.: Microphysics of clouds and precipitation, Kluwer, Dordrecht, 1997.

Beheng, K. D.: Vorlesungsskript, 2012.


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Fortgeschrittene

Numerische Wettervorhersage (ThM1), Hauptseminar Theoretische Meteorologie (ThM2)

und Fortgeschrittene Theoretische Meteorologie (ThM3) am Ende des 2. Semesters, ca. 60

Minuten.


Theoretische Meteorologie (ThM3) und dem Hauptseminar Theoretische Meteorologie

(ThM2).

Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Teilnahme.

Notenbildung:





16

Themenbereich:

Statistik und Datenanalyse




17

Modul: Statistik für Meteorologen (StD1)


Modulverantwortliche: PD Dr. Th. v. Clarmann



Leistungspunkte: 4


Modulturnus: WiSe


2502071 Vorlesung 2 SWS; PD Dr. Th. v. Clarmann

2502072 Übung 1 SWS; PD Dr. Th. v. Clarmann, N.N.

Übungen zu Statistik für Meteorologen

Lernziele:

wird noch ergänzt

Inhalt:

wird noch ergänzt

Literatur:

wird noch ergänzt


Mündliche modulübergreifende EinzelPrüfung (Prüfer: PD v. Clarmann) über Inhalte aller

Module des Themenbereichs "Statistik und Datenanalyse" (Module StD1 bis StD3) am Ende

des 2. Semesters, ca. 60 Minuten.

Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Teilnahme an den Übungen zu Statistik für

Meteorologen (Modul StD1) und dem Hauptseminar Statistik und Datenanalyse (Modul

StD3).

Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt nach erfolgreicher Teilnahme an den Übungen.

Notenbildung:





18

Modul: Methoden der Datenanalyse (StD2)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. J. Orphal, Dr. M. Sinnhuber



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502171 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. J. Orphal, Dr. M. Sinnhuber

Lernziele:

Kenntnis von wichtigen Methoden der Datenanalyse, ihrer Anwendbarkeit und Limitation

Inhalt:

Methoden der Datenanalyse, zum Beispiel für die Lösung von schlecht gestellten Problemen,

Wavelet-Analysen oder statistische Methoden (z.B. Principle component analysis,

Multivariante Methoden, Superposed epoch analysis, Wavelet-Analyse). Baut auf die

Vorlesung Statistik für Meteorologen auf.

Literatur:

wird am Semesteranfang bekanntgegeben


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Statistik für

Meteorologen (StD1) und Hauptseminar Statistik und Datenanalyse (StD3)) am Ende des 2.

Semesters, ca. 60 Minuten.


Meteorologen (StD1) und dem Hauptseminar Statistik und Datenanalyse (StD3).

Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Teilnahme.

Notenbildung:





19

Modul: Hauptseminar Statistik und Datenanalyse (StD3)





Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502254 Seminar 2 SWS; Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dipl.-Met. H. Zimmermann

Lernziele:

Ziel ist zu lernen, die in Vorträgen gegebenen Kernaussagen zu erkennen und im Hinblick auf

Schlüssigkeit und Vollständigkeit zu bewerten, gleichzeitig aber auch die eingesetzten

Methoden der Datenanalyse kennenzulernen.

Inhalt:

Die Studierenden besuchen das IMK-TRO-Seminar. Jeder Studierende hat dabei drei

Vorträge, die ihm zu Semesterbeginn genannt werden, zu analysieren und die Analyse hierzu

niederzuschreiben (ca. 1/2 DIN-A4-Seite pro Vortrag, übliche Schriftgröße und üblicher

Zeilenabstand).

Literatur:

wird am Semesteranfang bekanntgegeben


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Statistik für

Meteorologen (StD1) und Methoden der Datenanalyse (StD2)) am Ende des 2. Semesters, ca.

60 Minuten.


Meteorologen (StD1) und dem Hauptseminar Statistik und Datenanalyse (StD3).

Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach Abgabe und Gutbefund der

Analyse.

Notenbildung:





20

Themenbereich:

Angewandte Meteorologie




21

Modul: Auswählte Kapitel der angewandten Meteorologie:

Laserfernerkundung der Atmosphäre (AnM1)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. Th. Leisner



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502111 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. Th. Leisner

Lernziele:

wird noch ergänzt

Inhalt:

wird noch ergänzt

Literatur:

wird noch ergänzt


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Fernerkundung

atmosphärischer Zustandsgrößen (AnM2), Meteorologische Naturgefahren (AnM3),

Umweltmeteorologie (AnM4) und Exkursion (AnM5)) am Ende des 2. Semesters, ca. 45

Minuten.

Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Teilnahme an den Übungen zu Fernerkundung

atmosphärischer Zustandsgrößen (AnM2) und der Exkursion (AnM5).

Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Teilnahme

(Anwesenheitsliste)

Notenbildung:





22

Modul: Fernerkundung atmosphärischer Zustandsgrößen (AnM2)


Modulverantwortliche: PD Dr. Th. v. Clarmann



Leistungspunkte: 4


Modulturnus: SoSe


2502151 Vorlesung 2 SWS; PD Dr. Th. v. Clarmann

2502152 Übung 1 SWS; PD Dr. Th. v. Clarmann, N.N.

Übungen zu Fernerkundung atmosphärischer Zustandsgrößen

Lernziele:

Die Studenten können entscheiden, welche Fernerkundungsmethoden für welchen

wissenschaftlichen Zweck geeignet sind. Sie sind mit den spezifischen Charakteristika von

Fernerkundungsdaten vertraut, haben einen Überblick über die gängigen Methoden und

haben das Prinzip der Auswertung indirekter Messungen verstanden.

Inhalt:

Überblick über die Möglichkeiten der Fernerkundung;

Grundbegriffe der Strahlungsübertragung in der Atmosphäre;

Meteorologische Satelliten und ihre Bahnen, Messinstrumente für die indirekte Sondierung;

Inversionsmethoden: Prinzip der Inversion, Approximationen, statistische und nichtlineare

Methoden, vertikale Auflösung;

Ableitung des Temperaturprofils und Bestimmung von Spurengasprofilen;

Fehlerabschätzung.

Literatur:

J. T. Houghton et al.: Remote Sounding of Atmospheres, Cambridge Planetary Science Series,

Cambridge Univ. Press, New York/Cambridge/London, 1984.

S.Q. Kidder, T.H. Vonder Haar: Satellite Meteorology: An Introduction, Academic Press, San

Diego, 1995.

Clive D. Rodgers: Inverse Methods for Atmospheric Sounding, World Scientific Pub Co,

Singapore, 2000.


Mündliche modulübergreifende Einzelprüfung (zusammen mit den Modulen Ausgewählte

Kapitel der Angewandten Meteorologie (AnM1), Meteorologische Naturgefahren (AnM3),

Umweltmeteorologie (AnM4) und Exkursion (AnM5)) am Ende des 2. Semesters, ca. 45

Minuten.



Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach erfolgreicher Teilnahme an den

Übungen.

Notenbildung:





23

Modul: Meteorologische Naturgefahren (AnM3)


Modulverantwortliche: PD Dr. M. Kunz



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502121 Vorlesung 2 SWS; PD Dr. M. Kunz

Lernziele:

Die Studierenden gewinnen ein tiefes Verständnis über die Prozesse und Mechanismen, die zu

meteorologischen Extremereignissen führen. Damit sind sie in der Lage, das Potential für

Extremereignisse und ihre Auswirkungen je nach Region und Jahreszeit aus Vorhersagen und

Analysen abzuschätzen.

Inhalt:

1. Dynamik der Atmosphäre

2. Außertropische Zyklonen: Winterstürme, Fronten, Polar Lows

3. Tropische Zyklonen

4. Thermodynamik der Atmosphäre, atmosphärische Stabilität und Auslösung von

Konvektion

5. Entstehung und Charakteristik von Gewitterstürmen: Einzelzellen, Multizellen,

Gewitterlinien, MCS/MCC, Superzellen und Tornados

6. Gefahren und Schäden durch Gewitterstürme: Hagel, downburst, Derechos,

Starkniederschläge, Blitzschlag

7. Starkniederschläge als Ursache von Hochwasser

8. Methoden der Gefährdungsanalyse

9. Klimaänderung und Extremereignisse

Literatur:

eigenes Skript

Kraus und Ebel: Risiko Wetter, Springer Verlag, 2003

Rauber et al.: Severe and hazardous weather, Kendall Hunt Publ., 2005

Houze: Cloud dynamics. Academic Press, 1993



Kapitel der Angewandten Meteorologie (AnM1), Fernerkundung atmosphärischer

Zustandsgrößen (AnM2), Umweltmeteorologie (AnM4) und Exkursion (AnM5)) am Ende des

2. Semesters, ca. 45 Minuten.



Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Anwesenheit.

Notenbildung:





24

Modul: Umweltmeteorologie (AnM4)


Modulverantwortliche: Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dr. H. Vogel



Leistungspunkte: 2


Modulturnus: SoSe


2502181 Vorlesung 2 SWS; Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dr. H. Vogel

Lernziele:

Die Vorlesung vermittelt Grundlagen zur Beschreibung verschiedener umweltrelevanter

Vorgänge in der Atmosphäre. Dazu gehören die verschiedenen Methoden zur Berechnung des

Windenergiepotentials sowie die Grundlagen zur Berechnung der Ausbreitung von Gasen,

Aerosolen, Geruchstoffen und Lärm. Es erfolgt eine Einführung in praxisrelevante Modelle.

Inhalt:

1. Grundlagen

2. Aspekte der Windenergie, Bestimmung des Windenergiepotentials

3. Kaltluftabflüsse

4. Luftqualität

5. Lärmausbreitung

6. Geruchsausbreitung

Literatur:

Roedel, Walter: Physik unserer Umwelt: Die Atmosphäre

Kraus, Helmut: Die Atmosphäre der Erde. Eine Einführung in die Meteorologie

Kraus, Helmut: Grundlagen der Grenzschichtmeteorologie

Etling, Dieter: Theoretische Meteorologie. Eine Einführung

Seinfeld, John H., Pandis, Spyros N.: Atmospheric Chemistry and Physics




Zustandsgrößen (AnM2), Meteorologische Naturgefahren (AnM3) und Exkursion (AnM5))

am Ende des 2. Semesters, ca. 45 Minuten.



Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach regelmäßiger Anwesenheit

(Anwesenheitsliste).

Notenbildung:





25

Modul: Exkursion (AnM5)





Leistungspunkte: 2

Semesterwochenstunden: Blockveranstaltung

Modulturnus: SoSe


2502263 Exkursion; Prof. Dr. Ch. Kottmeier, Dipl.-Met. H. Zimmermann

Lernziele:

Folgende Ziele:

(1) Kennenlernen eines Radiosondensystems,

(2) Vermitteln der Kenntnis zur Aufnahme und Auswertung von Profilen unterschiedlicher

Größen und Vergleich mit Literaturangaben,

(3) Feststellen der Eigenschaften der Grenzschicht und jener der freien Atmosphäre,

(4) Verknüpfung der Ergebnisse der Datenauswertungen mit dem eigenen Erleben (z.B.

Bedeutung von Konvektionsindizes).

Inhalt:

Die Atmosphäre wird mittels eines Kleinflugzeugs erkundet. Hierzu werden Aufnahmen von

Vertikalprofilen von

- Temperatur,

- Feuchte,

- Druck

durchgeführt. Die aufgenommenen Daten werden sodann anhand vorgegebener

Fragestellungen ausgewertet.

Literatur:

wird zu Semesteranfang bekannt gegeben




Zustandsgrößen (AnM2), Meteorologische Naturgefahren (AnM3) und Umweltmeteorologie

(AnM4)) am Ende des 2. Semesters, ca. 45 Minuten.



Die Vergabe der Leistungspunkte für das Modul erfolgt nach Abgabe und Gutbefund der

Datenauswertung.

Notenbildung:


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