Modul: Allgemeine Meteorologie 3
Modul: Allgemeine Meteorologie 3 Modul: Allgemeine Meteorologie 3
Meteorologisches Institut Modul: Allgemeine Meteorologie 3 Modulnummer met310 (met311+431) Modulbeauftragter Anbietende Lehreinheit Verwendbarkeit des Moduls Lernziele Workload 300 h Prof. Dr. A. Hense Umfang 10 LP Meteorologisches Institut Dauer 2 Semester Turnus WS bzw. SS Studiengang Modus Fachsemester BSc Meteorologie Pflicht 3 + 4 met311: Groblernziel ist es, ein Systemverständnis des Erd- bzw. Klimasystems zu vermitteln. Die Studierenden sollen lernen, wie ein komplexes, hochdimensionales und nichtlineares System mit Hilfe der Erhaltungssätze der Physik strukturiert und analysiert werden kann. Diese Kenntnisse sollen die Studierenden in die Lage versetzen, in der öffentlichen Diskussion um globale Klimaveränderungen die physikalischen Grundlagen nicht zu vergessen und sinnstiftend einzubringen. met431: Vorlesungsteil: Groblernziel ist die Vorstellung der wesentlichen Verfahren der klassischen, univariaten Statistik und ihrer Limitierungen. Die Studierenden sollen die Verfahren der univariaten Statistik anwenden und die Ergebnisse interpretieren können. Seminarteil: Mit ausgewählten klimatologischen Daten aus Beobachtungen und/oder Simulationen wird die Umsetzung der Theorie für klimatologische Fragestellungen von den Studierenden erarbeitet und präsentiert. Schlüsselkompetenzen Inhalte Wissen um und Kritikfähigkeit zu allgemeinen Klimafragen und -daten, statistische Auswertung von Klimabeobachtungen und -simulationen, Präsentation der Ergebnisse in graphischer Form und statistisch korrekter Ausdrucksweise met311: Das Klimasystem, Definition von Klima, Stochastik und Klima, die Kreisläufe von Energie, Wasser, Drehimpuls als Grundlage der Klimamodellierung, Energiekreislauf und Energiebilanzmodelle, horizontale und vertikale Transporte von Energie, nichtlineare Dynamik und Eis- Albedorückkopplung, Strahlungskonvektionsmodelle, Wasserkreislauf in Atmosphäre und Ozean, Klassische Klimatologie und Klimaklassifikation, Thermohaline Zirkulation im Ozean, Mehrfachgleichgewichte Als Übungen werden kleiner Programmieraufgaben (MATLAB oder FORTRAN) zu einfachen Klimamodellen (Energiebilanzmodelle, Strahlungskonvektionsmodelle) gestellt, die kursbegleitend mit abschließender Präsentation bearbeitet werden. met431: Grundelemente der Wahrscheinlichkeitsrechnung, univariate Zufallsvariable und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, Momente von Zufallsvariablen, Erwartungswert und Varianz, Parametrische Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, Stichproben und Schätzungen, Mittelwert und empirische Varianz, Konfidenzintervalle, Hypothesentests, Fehler von Hypothesentests, Signifikanz und Macht, Grundzüge der Verifikation, Bootstrap-Verfahren In dem Seminar werden aus klimatologischen Daten die in der Vorlesung vorgestellten Verfahren in Programmieraufgaben (vorzugweise R ) vertieft. In Kleingruppen werden gestellte Aufgaben mit Hilfe spezieller Literatur erarbeitet, algorithmisch in R umgesetzt, die Ergebnisse graphisch aufgearbeitet und für eine abschließende Präsentation zusammengeführt . Teilnahmevoraussetzungen 30.9.2012 keine; Teilnahme an met110 empfohlen
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Meteorologisches Institut<br />
<strong>Modul</strong>:<br />
<strong>Allgemeine</strong> <strong>Meteorologie</strong> 3<br />
<strong>Modul</strong>nummer<br />
met310<br />
(met311+431)<br />
<strong>Modul</strong>beauftragter<br />
Anbietende<br />
Lehreinheit<br />
Verwendbarkeit des<br />
<strong>Modul</strong>s<br />
Lernziele<br />
Workload<br />
300 h<br />
Prof. Dr. A. Hense<br />
Umfang<br />
10 LP<br />
Meteorologisches Institut<br />
Dauer<br />
2 Semester<br />
Turnus<br />
WS bzw. SS<br />
Studiengang Modus Fachsemester<br />
BSc <strong>Meteorologie</strong> Pflicht 3 + 4<br />
met311: Groblernziel ist es, ein Systemverständnis des Erd- bzw.<br />
Klimasystems zu vermitteln. Die Studierenden sollen lernen, wie ein<br />
komplexes, hochdimensionales und nichtlineares System mit Hilfe der<br />
Erhaltungssätze der Physik strukturiert und analysiert werden kann. Diese<br />
Kenntnisse sollen die Studierenden in die Lage versetzen, in der<br />
öffentlichen Diskussion um globale Klimaveränderungen die physikalischen<br />
Grundlagen nicht zu vergessen und sinnstiftend einzubringen.<br />
met431: Vorlesungsteil: Groblernziel ist die Vorstellung der wesentlichen<br />
Verfahren der klassischen, univariaten Statistik und ihrer Limitierungen. Die<br />
Studierenden sollen die Verfahren der univariaten Statistik anwenden und<br />
die Ergebnisse interpretieren können.<br />
Seminarteil: Mit ausgewählten klimatologischen Daten aus Beobachtungen<br />
und/oder Simulationen wird die Umsetzung der Theorie für klimatologische<br />
Fragestellungen von den Studierenden erarbeitet und präsentiert.<br />
Schlüsselkompetenzen<br />
Inhalte<br />
Wissen um und Kritikfähigkeit zu allgemeinen Klimafragen und -daten,<br />
statistische Auswertung von Klimabeobachtungen und -simulationen,<br />
Präsentation der Ergebnisse in graphischer Form und statistisch korrekter<br />
Ausdrucksweise<br />
met311: Das Klimasystem, Definition von Klima, Stochastik und Klima, die<br />
Kreisläufe von Energie, Wasser, Drehimpuls als Grundlage der<br />
Klimamodellierung, Energiekreislauf und Energiebilanzmodelle, horizontale<br />
und vertikale Transporte von Energie, nichtlineare Dynamik und Eis-<br />
Albedorückkopplung, Strahlungskonvektionsmodelle, Wasserkreislauf in<br />
Atmosphäre und Ozean, Klassische Klimatologie und Klimaklassifikation,<br />
Thermohaline Zirkulation im Ozean, Mehrfachgleichgewichte<br />
Als Übungen werden kleiner Programmieraufgaben (MATLAB oder<br />
FORTRAN) zu einfachen Klimamodellen (Energiebilanzmodelle,<br />
Strahlungskonvektionsmodelle) gestellt, die kursbegleitend mit<br />
abschließender Präsentation bearbeitet werden.<br />
met431: Grundelemente der Wahrscheinlichkeitsrechnung, univariate<br />
Zufallsvariable und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, Momente von<br />
Zufallsvariablen, Erwartungswert und Varianz, Parametrische<br />
Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen, Stichproben und Schätzungen,<br />
Mittelwert und empirische Varianz, Konfidenzintervalle, Hypothesentests,<br />
Fehler von Hypothesentests, Signifikanz und Macht, Grundzüge der<br />
Verifikation, Bootstrap-Verfahren<br />
In dem Seminar werden aus klimatologischen Daten die in der Vorlesung<br />
vorgestellten Verfahren in Programmieraufgaben (vorzugweise R ) vertieft.<br />
In Kleingruppen werden gestellte Aufgaben mit Hilfe spezieller Literatur<br />
erarbeitet, algorithmisch in R umgesetzt, die Ergebnisse graphisch<br />
aufgearbeitet und für eine abschließende Präsentation zusammengeführt .<br />
Teilnahmevoraussetzungen<br />
30.9.2012<br />
keine; Teilnahme an met110 empfohlen
Meteorologisches Institut<br />
Veranstaltungen Lehrform, Thema Gruppengröße<br />
SWS Workload LP<br />
[h]<br />
met311<br />
met431<br />
Vorlesung + Übung<br />
Vorlesung + Seminar<br />
30 2+1<br />
1+2<br />
120<br />
180<br />
4<br />
6<br />
Prüfung(en) Prüfungsform(en) benotet/unbenotet<br />
met311<br />
met431<br />
mündliche Prüfung<br />
Seminarvortrag und schriftl. Ausarbeitung<br />
benotet<br />
benotet<br />
Studienleistungen Teilnahme an den Übungen und Anwesenheit im<br />
Seminarteil<br />
unbenotet<br />
Sonstiges<br />
Literatur:<br />
J.P. Peixoto, A.H. Oort (1992): The Physics of Climate American Institute of<br />
Physics, New York, 520pp<br />
H. v. Storch, St. Güss, M.Heimann (1999): Das Klimasystem und seine<br />
Modellierung, Springer, Berlin, 255pp<br />
Ausgearbeitete Vorlesungsskripte<br />
30.9.2012
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