Masterstudium Atmosphärenwissenschaften

Empfohlener Studienverlauf - Überblick

 

1 / W

Modul 1

Grenzschicht und Strahlung

Modul 2

Mathem. Methoden d. Physik

Modul 3

Eis u. Klima

Modul 4

Grundkonzepte wiss. Forschung

 

 

 

2 / S

Modul 5

Geofluiddynamik

Modul 6

Fernerkundung

Modul 10

Glaziolog. Geländepraktikum

Modul 14 od. 15

Numerische Methoden A od. B

 

 

 

 

Klima und Kryosphäre

Modul 12

Alpinmeteorol. Geländepraktikum

Alpinmeteorologie

 

 

 

 

3 / W

Modul 7

Alpine Meteorologie

Modul 8

Synoptische Meteorologie

Modul 11

Glaziolog. Methoden u. Modelle

Masterarbeit

 

 

 

 

 

 

Modul 13

Alpinmeteorol. Modellierung

 

 

 

 

 

 

 

4 / S

 

 

Modul 9

Defensio der Masterarbeit

Wahlmodul (kann auch im 3. Sem. absolviert werden)

 

 

 

 

 

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» Wahlmodule 

 

Pflichtmodule

 

Modul 1. Grenzschicht und Strahlung

Lernziel

Die Studierenden kennen die Grundprinzipien der Physik der atmosphärischen Grenzschicht sowie die der atmosphärischen Strahlungsprozesse.

7,5 ECTS-AP

Atmosphärische Grenzschicht, VO2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Bewegungsgleichungen und der Mittelung, turbulente Transporte, Parametrisierung, turbulente kinetische Energie, Ekman-Gleichungen.

Atmosphärische Strahlungsprozesse, VO2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Sonne, Extinktion, Durchgang der direkten Sonnenstrahlung durch die Atmosphäre, diffuse Himmelsstrahlung und Globalstrahlung, Albedo, Strahlungsübertragung in der Atmosphäre, Dämmerungsfarben sowie atmosphärische Optik.

3,5

 

 

 

4,0

 

 

 

 

Modul 2. Mathematische Methoden der Physik

Lernziel

Die Studierenden beherrschen Grundbegriffe und Methoden der Anwendung der Mathematik in der Physik.

7,5 ECTS-AP

Mathematische Methoden der Physik, VO2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt Wahrscheinlichkeitsrechnung, Differentialgleichungen, Fourierreihen, Vektoranalysis, analytische Funktionen, lineare partielle Differenzialgleichungen.

Proseminar Mathematische Methoden der Physik, PS2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung vertieft durch praktische Anwendung und Diskussion die Inhalte der Vorlesung.

4,5

 

 

 

3,0

 

Modul 3. Eis und Klima

Ziel

Die Studierenden kennen die Grundzüge des Klimasystems der Erde mit besonderem Bezug auf die Kryosphäre.

7,5 ECTS-AP

Physikalische Glaziologie, VO2

Inhalt

Die Lehrverantaltung behandelt den Energie- und Wasserkreislauf zwischen Atmosphäre und Kryosphäre, die Massenbilanz und Bewegung von Gletschern und polaren Eismassen in Messungen und Modellen, Gleichgewichtsgrößen und ihre Reaktion auf Klimaänderung sowie einfache hydrometeorologische Modelle vergletscherter Einzugsgebiete.

Physikalische Klimatologie, VO2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Klimaregionen der Erde, die Sonne als Energiequelle, die atmosphärische Zirkulation, Hydrosphäre und Kryosphäre, Ozean, biochemische Kreisläufe, Aerosole, Vulkane und Klima sowie Energiebilanz und Treibhauseffekt.

3,5

 

 

 

 

4,0

 

 

 

Modul 4. Grundkonzepte wissenschaftlicher Forschung

Lernziel

Die Studierenden kennen die Grundkonzepte der wissenschaftlichen Forschung. Dies betrifft Standards der good scientific practice, die Verwendung von Literatur und wissenschaftlichen Werkzeugen (Programmieren u.a.) und das Erkennen relevanter wissenschaftlicher Fragestellungen.

7,5 ECTS-AP

Wissenschaftliches Programmieren, VU3

Inhalt

Die Lehrveranstaltung baut auf den Grundkenntnissen des Programmierens auf und vermittelt die Anwendung dieser Kenntnisse in angewandten Fragestellungen, beispielsweise in konzeptionellen Methoden.

Grundzüge des wissenschaftlichen Arbeitens, PS1

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Verwendung von Literatur, die Konzeption und den Aufbau eines wissenschaftlichen Artikels, die Formulierung und Prüfung von Hypothesen und Fragestellungen, Projektmanagement und Projektdurchführung.

5,5

 

 

 

 

2,0

 

 

 

 

Modul 5. Geofluiddynamik

Ziel

Die Studierenden beherrschen wesentliche Grundzüge des Fachs der Geofluiddynamik - Geophysical Fluid Dynamics, GFD ist ein interdisziplinäres Feld, welches mehrere verschiedene Themen umfasst, die sich mit rotierenden stratifizierten Fluiden beschäftigen.

7,5 ECTS-AP

Geophysikalische Fluiddynamik, VO3

Inhalt

Die Lehrveranstaltung umfasst Grundbegriffe, elementare Wellentheorie, lineare und nichtlineare Prozesse, Solitonen, "governing equations", Euler-Gleichungen, Vorticity und Wirbeltheorie, Wirbelsätze, potentielle Vorticity, Flachwassertheorie, Strömungen mit und ohne Reibung, barotrophe Fluide, barokline Strömungen, den Begriff der Quasigeostrophie und Anwendung auf die Erdatmosphäre, Stabilitätsbegriffe und modale und nichtmodale Stabilitätstheorie, Anwendungen in Atmosphäre und Ozean, Wellenprozesse in Atmosphäre und Ozean, atmosphärische Allgemeinzirkulation und Energetik.

Übungen zu geophysikalischen Fluiddynamik, UE1

Inhalt

Die Lehrveranstaltung dient der praktischen Anwendung und Vertiefung des Vorlesungsstoffs, auch durch Anwendung konkreter numerischer Verfahren auf ausgewählte Probleme.

5,0

 

 

 

 

 

2,5

 

Modul 6. Fernerkundung

Lernziel

Die Studierenden kennen Grundlagen und Messmethoden für den Einsatz der Fernerkundung in Meteorologie, atmosphärischer Umweltphysik, Glaziologie und Klimaforschung und besitzen praktische Fähigkeiten, die zum eigenständigen Einsatz von Fernerkundungsverfahren für diese Aufgaben befähigen.

Voraussetzungen

positive Beurteilung des Moduls 3

7,5 ECTS-AP

Fernerkundung in der Glaziologie,  VU1

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren, infraroten und Mikrowellenbereich mit Schnee und Eis, Satellitensysteme und Methoden zur Messung von Schnee, Gletschern, Inlandeis und Meereis. Praktische Arbeiten zur Analyse der Massenbilanz und Dynamik von Gletschern sowie von physikalischen Eigenschaften der Schneedecke aus Satellitenmessungen werden durchgeführt.

Fernerkundung der Atmosphäre, VU2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung behandelt die Grundlagen der Fernerkundung von Wind, Niederschlag, Wolken, Aerosolen, Spurengaskonzentrationen und Emissionen mit aktiven und passiven Sensoren im optischen Bereich und Mikrowellenbereich. Die wichtigsten bodengebundenen, flugzeuggetragenen und satellitengestützten Messsysteme sowie praktische Arbeiten zur Ableitung von Parametern der Atmosphäre aus Fernerkundungsmessungen für Anwendungen in Meteorologie, Umweltüberwachung und Klimaforschung werden ebenfalls behandelt.

3,5

 

 

 

 

 

4,0

 

 

Modul 7. Alpine Meteorologie

Lernziel

Die Studierenden kennen die Grundkonzepte der alpinen Meteorologie. Hier steht die Beschäftigung mit der durch Topographie beeinflussten Atmosphäre und des entsprechenden Wetters im Vordergrund.

7,5 ECTS-AP

Gebirgsmeteorologie, VO2

Inhalt

Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst topographisch beeinflusste Strömungen, Talwinde, Hangwinde, Überströmung und Umströmung von topographischen Hindernissen sowie Inversionswetterlagen.

Hydrometeorologie, VO2

Inhalt

Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst Niederschlagsbildung, Parametrisierung von Niederschlag und Konvektion, Abfluss sowie lokale und globale Wasserbilanzen mit besonderem Bezug auf das alpine Gelände.

Luftchemie und Schadstoffe, VO1

Inhalt

Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst Chemie und Physik von Schadstoffen, die Ausbreitung von Schadstoffen in topographisch komplexem Gelände, Messverfahren für Schadstoffe sowie konzeptionelle Modellierung von Schadstoffausbreitung.

3,5

 

 

 

2,5

 

 

 

1,5

 

 

 

Modul 8. Synoptische Meteorologie

Lernziel

Die Studierenden kennen Grundbegriffe und deren Anwendungen sowie die Praxis der synoptischen Meteorologie.

7,5 ECTS-AP

Fortgeschrittene Wettervorhersage, VU2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt Methoden der Kurzfristvorhersage (Nowcasting) unter Einbeziehung von Fernerkundungsdaten. Am anderen Ende, jenseits der deterministisch vorhersagbaren zeitlichen Skala, stehen Langfristvorhersagen: von Monats- bis zu saisonalen Vorhersagen. Der letzte Abschnitt behandelt Grundlagen und Details der Wettervorhersage in komplexem Gelände: Modifikationen durch Gebirge von Zyklogenesen, Fronten, Niederschlag, Konvektion (Hoch-)Nebel und durch Gebirge produzierte Ereignisse wie Föhn.

Wetterbesprechung, PR2

Inhalt

Die Lehrveranstaltung vertieft die Inhalte der Vorlesung durch die praktische Erstellung aktueller Prognosen.

5,0

 

 

 

 

 

2,5

 

 

 

Modul 9. Defensio der Masterarbeit

Lernziel

Die Studierenden sind in der Lage, nachdem sie selbständig eine schriftliche Arbeit zu einem Thema aus den Vertiefungsrichtungen verfasst haben, die den Anforderungen einer good scientific practice entspricht, die Ergebnisse in Form eines Vortrags zu verteidigen.

2,5 ECTS-AP

Defensio

Inhalt

Im Rahmen eines öffentlichen Vortrags wird die Masterarbeit vorgestellt und vor einer Kommission verteidigt.

2,5