Vorlesungen, Übungen und Seminare

Sommersemester 2020

Studiengang Physik (Schwerpunkt Atmosphärenphysik)

Liste der Lehrveranstaltungen (bitte Corona-Informationen in runden Klammern beachten!):

  • Seminar zur Atmosphärenphysik (findet im Moment nicht statt, kann aber im Bedarf über ein Zoom-Meeting angeboten werden)
  • Atmosphärenphysik: Projektplanung und Kontrolle (findet im Moment nicht statt)
  • Atmosphärenphysik: Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung (findet im Moment nicht statt, kann aber im Bedarf über ein Zoom-Meeting angeboten werden)
  • Stabile Isotopenverhältnisse in atmosphärischen Spurenstoffen (findet im Moment nicht statt)
  • Atmospheric Modelling (läuft als Video-Vorlesung, siehe weiter unten)
  • Messungen atmosphärischer Spurengase (wurde in das Wintersemester 2020/21 verschoben)
  • Spezielle Themen der Atmosphärenphysik - Klimawandel: Vom Prozessverständnis zur Vorhersage (läuft als Video-Vorlesung, siehe weiter unten)

 

Schwerpunkt Atmosphärenphysik

Seminar zur Atmosphärenphysik (Koppmann / Volk)

201PHY320303 (Seminar, 2 SWS):

  • findet im Moment nicht statt, kann aber im Bedarf über ein Zoom-Meeting angeboten werden

 

Kurzkommentar: Raum D.07.01 Kommentar:Ziel des Seminars ist es, Recherche, Aufbereitung und vor allem die Präsentation aktueller Forschungsthemen zu trainieren. Lernziele sind die inhaltliche Vorbereitung von Präsentationen, Strukturierung von Präsentationen, Präsentationstechniken, der Einsatz von Medien, Gestaltung von Folien, Zeitmanagement, Reaktion auf Fragen, etc.Behandelt werden einerseits Themen aus der aktuellen Forschung (studentische Teilnehmer), andererseits Themen der laufenden Master- und Doktorarbeiten (Masterstudenten/innen und Doktoranden/innen). Auch Abschlussvorträge im Rahmen von Bachelor- und Masterarbeiten finden im Rahmen des Seminars statt.

 

Atmosphärenphysik: Projektplanung und Kontrolle (Koppmann / Volk)

201PHY320503 (Seminar, 2 SWS):

  • findet im Moment nicht statt

Atmosphärenphysik: Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung (Koppmann / Volk)

201PHY320403 (Seminar, 2 SWS):

  • findet im Moment nicht statt, kann aber im Bedarf über ein Zoom-Meeting angeboten werden

Kommentar:

Bei dem Seminar handelt es sich um ein Literaturseminar, das an anderen Universitäten auch als „Journal Club" bezeichnet wird und in vielfältigen Variationen vorkommt. Die Ziele dieses Seminars sind, die Teilnehmer auf dem neuesten Stand der Forschung zu halten, das Umsetzen von Erkenntnissen im Forschungsalltag zu erleichtern und die Fähigkeit des kritischen Lesens zu fördern. Es gibt eine enorme (immer noch zunehmende) Menge an Literatur, und dieses umfangreiche Angebot fordert eine hohe Kompetenz und wirksame Techniken zur kritischen Bearbeitung dieser Informationen. Die Vielseitigkeit des Seminars und das breite Spektrum der behandelten, für die Atmosphärenforschung relevanten Zeitschriften bringt sowohl für die Studenten als auch für die Mitglieder der Arbeitsgruppe einen erheblichen Erfahrungs- und Wissensprofit.

Stabile Isotopenverhältnisse in atmosphärischen Spurenstoffen (Koppmann)

201PHY320705 (Arbeitsgemeinschaft, 4 SWS):

  • findet im Moment nicht statt!

Atmospheric Modelling (Plöger)

201PHY320220 (Vorlesung, 4 SWS):

  • Fr 12:00 bis 15:15   D.07.01

Dauer: 24.04.2020 bis 10.07.2020
Rhythmus: Wöchentlich

Kurzkommentar:    

!!! ÄNDERUNG:

Der Vorlesungstermin ist wöchentlich, Freitags, 12:00-15:15.

Die Vorlesung wird als VIDEO-KONFERENZ gehalten. Interessierte sollten ihre EMAIL ADRESSE an  f.ploeger{at}fz-juelich.de SENDEN, sodass sie zur Vorlesung eingeladen werden können.

 

Kommentar:   

Diese Vorlesung befasst sich mit dem Thema der Modellierung der Atmosphäre. Wir beginnen mit einem Überblick über verschiedene Typen von atmosphärischen Modellen, gefolgt von einem kurzen Kurs über die Grundstruktur der Atmosphäre und die bestimmenden Gleichungen für atmosphärische Dynamik und Transport.
Als Beispiel für konzeptionelle mathematische Modelle werden wir als erstes niedrigdimensionale Modelle der stratosphärischen Brewer-Dobson Zirkulation betrachten (z.B. two-dimensional Transformed Eulerian Mean). Danach werden wir verschiedene Modellierungstechniken (z. B. Eulersche und Lagrangesche Betrachtungsweisen der Modellierung) und verschiedene numerische Ansätze diskutieren, welche in Modellen der Atmosphäre verwendet werden. Hier betrachten wir endliche Differenz, endliche Volumen, spektrale und endliche Element Methoden, sowie verschiedene Modellgitter und vertikale Koordinatensysteme, welche in atmosphärischen Modellen verwendet werden.
Ein kurzer Überblick ist:

-Einführung: Typen von "Modellen"
-Atmosphärische Struktur und Modellgleichungen für Transport und Dynamik
-Konzeptionelle niedrigdimensionale mathematische Modelle (Beispiel: stratosphärische Brewer-Dobson Zirkulation)
-Numerische Modelle
-Numerische Ansätze für atmosphärische Modelle
-Numerische Methoden für Advektion

 

Literatur:

G. Brasseur and D. Jacob, "Modeling of Atmospheric Chemistry", Cambridge University Press, 2017.

J. Holton, "An Introduction to Dynamic Meteorology", Elsevier Academic Press, 2004.

 

Bemerkung:   

Die Vorlesung wird in 2 SWS Vorlesung + 2 SWS praktische Übung aufgeteilt.

An folgenden Terminen wird keine Vorlesung stattfinden:

15.04.2020

03.06.2020

15.07.2020



Leistungsnachweis:   


Master - Physik: Mündliche Prüfung, 3 credit points (als Modul APST 1, 2 or 3)

Master - CSiS: Mündliche Prüfung, 3 credit points (als Modul Atmospheric Physics 1: Selected Topics)


Zielgruppe:


Master Studenten in Physik und Ph.D. Studenten in Atmosphärenphysik

Master Studenten in Computer Simulation in Science (CSiS)

 

Spezielle Themen der Atmosphärenphysik - Klimawandel: Vom Prozessverständnis zur Vorhersage (Müller / Riese)

201PHY320200 (Vorlesung, 2 SWS):

  • Di 14:00 bis 17:00   D.07.01

Dauer: 21.04.2020 bis 14.07.2020
Rhythmus: 14 täglich

Kurzkommentar:

Vorlesung wird per Video-Konferenz gehalten. Bei Interesse bitte Prof. Martin Riese (m.riese@fz.juelich.de) bis zum 20. April per Email kontaktieren

 

Kommentar:

Inhalt der Vorlesung:

1. Einführung

2. Der Treibhauseffekt

2.1 Atmosphärische Strahlung

2.2 Treibhausgase

2.3 Struktur der Atmosphäre

2.4 Rückkopplungseffekte

3. Der Kohlenstoffkreislauf

3.1 Kohlenstoffquellen

3.2 Fossile Brennstoffe

3.3 Der gestörte Kohlenstoffkreislauf

4. Vorhersagen

 


Literatur:

David Archer, Global warming: understanding the forecast, Blackwell Publishing