Vorlesungen, Übungen und Seminare

Sommersemester 2022

Studiengang Physik (Schwerpunkt Atmosphärenphysik)

Liste der Lehrveranstaltungen:

• Seminar zur Atmosphärenphysik
• Atmosphärenphysik: Projektplanung und Kontrolle
• Atmosphärenphysik: Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung
• Atmospheric Modelling (Hybridsemester)
• Seminar zur Atmosphärenphysik - Wasserdampfrückkopplung im Klimasystem
• Spezielle Themen der Atmosphärenphysik - Dynamik und Transport in der Stratosphäre I
• Chemie und Dynamik der Atmosphäre (Kompaktkurs)                                                                          

Studiengang "Computer Simulation in Science" (M.Sc.)

Liste der Lehrveranstaltungen:

• Seminar on Atmospheric Physics                                                                                                                                                   

Schwerpunkt Atmosphärenphysik

Seminar zur Atmosphärenphysik (Koppmann / Volk)

PHYMAPSS1 (Seminar, 2 SWS):

• Mi 11-12:30 D.07.01

Rhythmus: Präsenzveranstaltung wöchentlich

Erster Termin am 06.04.2022

Letzter Termin am 13.07.2022

Seminarplan

Kommentar: Die Studierenden sind in der Lage, sich ein ausgewähltes Thema aus den Bereichen Atmosphärendynamik und
Spurenstofftransport selbst zu erarbeiten und dieses in einem Seminarvortrag vorzustellen. Sie beherrschen die
Informationsrecherche in der Literatur und im Internet sowie die Aufbereitung der Informationen zu einer Präsentation.
Sie können das behandelte Thema zielgruppengerecht darstellen und didaktisch gestalten.

Atmosphärenphysik: Projektplanung und Kontrolle (Koppmann / Volk)

PHYMAPPK1S (Seminar, 2 SWS):

• Mo 11-12:30 D.07.01

Atmosphärenphysik: Methodenerkenntnis und Ergebnisdarstellung (Koppmann / Volk)

PHYMAPMLS1 (Seminar, 2 SWS):

• Mo 15:30-17:00 D.07.01

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.

Spezielle Themen der Atmosphärenphysik - Atmospheric Modelling (Plöger)

PHYMAPST3VU (Vorlesung, 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung):

• Fr 10:15 bis 13:45 D.07.01 / Video-Konferenz

Dauer: 08.04.2022 - 15.07.2022
Rhythmus: Wöchentlich

Kurzkommentar:

Atmospheric Modelling:

Der Vorlesungstermin ist wöchentlich, Freitags, 10:15 bis 13:45.

Wir werden mit einer vorläufigen Diskussion am Freitag, 08.04.2021, 10:15 Uhr, online via BigBlueButton Konferenzraum beginnen, wo wir auch das Datum besprechen können.

https://webconf.fz-juelich.de/b/plo-nj6-cp9-nbu

Passwort: 673497

Ob die anderen Vorlesungen an der Uni oder online stattfinden, wird je nach Covid-Situation später entschieden.

Interessierte sollten ihre EMAIL ADRESSE an f.ploeger[at]fz-juelich.de SENDEN, sodass Links zu den Vorlesungsfolien und Übungen bereitgestellt 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
-Statistische Modellierung und Datenanalysemethoden

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.

Empfohlene Voraussetzung:

Die Vorlesung "Einführung in die Atmosphärenphysik". Zusätzlich wäre "Dynamik der Atmosphäre" hilfreich.

(Einige grundlegende Programmierkenntnisse in Python könnten für die praktischen Übungen hilfreich sein, sind jedoch nicht erforderlich!)

Leistungsnachweis:

wöchentliche Übungen und mündliche Abschlussprüfung

Spezielle Themen der Atmosphärenphysik - Dynamik und Transport in der Stratosphäre I (Volk)

PHYMAPSTV2a (Vorlesung):

Empfehlung:
Vorbesprechung und erste Vorlesung: 07.04.2022 in D.07.01

Seminar zur Atmosphärenphysik - Wasserdampfrückkopplung im Klimasystem (Riese)

PHYMAPSS2 (Seminar):

Empfehlung:
Bei Interesse bitte vor dem 06.04.2022 bei Prof. Martin Riese (m.riese@fz-juelich.de) per Email melden.

Chemie und Dynamik der Atmosphäre (Kompaktkurs) (Thorsten Benter / Jörg Kleffmann)

CHE303111 (Vorlesung):

• 19.09.2022-24.09.2022 (Nur Livestream)

Dauer: 19.09.2022-24.09.2022
Rhythmus: Kompaktkurs

Kurzkommentar:

Die Anmeldefrist endet im August 2022.

https://www.fz-juelich.de/iek/iek-8/DE/Leistungen/Schulung/KompaktKurs/KompaktKurs_node.html

Das Vorlesungsverzeichnis finden Sie unter:
https://www.fz-juelich.de/iek/iek-8/EN/Expertise/Education/CompactCourse/LectureProgramme_node.html

Das Formular für die Registierung finden sie hier:
https://www.fz-juelich.de/iek/iek-8/EN/Expertise/Education/CompactCourse/Registration_node.html