Atmosfærefysik (geofys1)

Kursusindhold

Atmosfærefysik er det grundlæggende kursus inden for meteorologi. Kurset er baseret på klassisk fysik med anvendelse af relativt enkel matematik. Kurset danner baggrunden for senere kurser.

 

Kurset introducerer følgende emner:

  • Atmosfærens sammensætning

  • Hydrostatisk balance

  • Termodynamiske relationer, herunder atmosfæriske anvendelser af termodynamikkens 1. og 2. hovedsætning samt tilstandsligningen for atmosfærisk luft

  • Indflydelsen af vand og vanddamp

  • Strålingsprocesser – både synligt lys og infrarød stråling

  • Aerosoler i atmosfæren og deres betydning for stråling og kondensation

  • Skymikrofysik, bl.a. kondensation, vækst og sammensmeltning af skydråber og dannelsen af nedbør

  • De fundamentale kræfter i Newtons 2. lov opstillet for et fluid i et accelereret koordinatsystem

  • Rotation og potential rotation (vorticity)

  • Atmosfærens generelle strømning

  • Atmosfærens vejrsystemer og deres overordnede dynamik

  • Strukturen af det atmosfæriske grænselag

  • Klimafysik: Det observerede klima og dets variationer, strålingsbalancer, strålingspåvirkning, klimafølsomhed, feedbacks, menneskeskabte klimaændringer

 

I kurset vises mulighederne for at følge med i atmosfærens tilstand i ”real time” via internettet, og vi har også en praktisk øvelse på rigshospitalet, hvor vi verificerer den hydrostatiske balance.

Engelsk titel

Atmospheric Physics (geofys1)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i fysiske fag
MSc Programme in Physics w. minor subject

Målbeskrivelse

Færdigheder
Kurset skal bringe den studerende i stand til at forstå, gengive og forklare fysikken bag:

  • Hydrostatisk balance
  • Termodynamiske relationer, herunder 1. hovedsætning, på konkrete atmosfæriske tilstande, samt anvende begrebet vertikal, statisk stabilitet
  • De forskellige roller som vand/is og vanddamp spiller for atmosfærens fysik
  • Potentiel og ækvivalentpotentiel temperatur
  • Strålingsprocesser drivhuseffekten
  • Udviklingen af skyer og nedbør, samt relatere dette til atmosfærens indhold af faste partikler
  • Grundlæggende kraftbalancer for horisontal strømning
  • Rotation og potential rotation (vorticity)
  • Det atmosfæriske grænselag
  • Jordens energibudget og energistrømme
  • Drivhuseffekten
  • Menneskeskabte og naturlige klimaændringer/-variationer

 

Viden
Der opnås en beherskelse af en række grundlæggende begreber i meteorologien. Gennem forsøgsaktiviteter og regneøvelser opnås en konkret forståelse af begreber som hydrostatisk balance, potential temperatur, ækvivalent potentiel temperatur, statisk stabilitet, Clausius–Clapeyron ligningen, Stefan-Bolzmans lov, Beer's lov, drivhuseffekt, geostrofisk vind, gradientvind, termalvind og rotation.

 

Kompetencer

  • Ved deltagelse i kurset vil en studerende kunne drage paralleller mellem et konkret geofysisk emne og grundlæggende fysik.
  • Via gennemførelse af kurset vil den studerende få en introduktion til meteorologi, som vil gøre det muligt at arbejde videre med de generelle strukturer i atmosfæren og oceanet.

De studerende vil blive familiære med den grundlæggende matematiske beskrivelse af fysisk meteorologi og relaterede klimaprocesser

Kurset omfatter forelæsninger, regneøvelser og eksperimentelle øvelser.

Se Absalon for endelig kursuslitteratur. Nedenstående er et eksempel på forventet undervisningsmateriale.

 

John M. Wallace & Peter V. Hobbs, “ATMOSPHERIC SCIENCE, An Introductory Survey”.
Herudover vil on-line materiale blive anvist

Kurset forudsætter viden svarende til Termo, MatF, LinAlg, MatIntro, Mek2 og Mek1.

ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig aflevering, 7 dage
Mundtlig prøve, 25 minutter plus votering
Den studerende har 1 uge til at færdiggøre projektet. Projektopgaven bliver udleveret i første undervisningstime i 6. undervisningsuge og skal afleveres en uge efter.
Den mundtlige eksamen baseres på et trukket kendt spørgsmål og har en varighed på ca. 25 minutter. Der er ingen forberedelsestid.
Den samlede karakter vægtes med 30% på projektopgaven og 70% på den mundtlige eksamination.
Hver af de to dele af eksamen (løbende evaluering og mundtlig prøve) skal vurderes til minimum karakteren 02 for at det samlede kursus kan bestås. Der bliver ikke givet individuelle delkarakterer for projektopgave og den mundtlige prøve.
For studerende som tidligere har afleveret en tilfredsstillende afleveringsopgave, men ikke bestået den mundtlige del, vil opgaven indgå i den samlede karakter som beskrevet ovenfor. Med tilfredsstillende menes her, at opgaven er vurderet til mindst karakteren 02.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
flere interne bedømmere
Kriterier for bedømmelse

se målbeskrivelse

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 35
  • Teoretiske øvelser
  • 35
  • Praktiske øvelser
  • 5
  • Projektarbejde
  • 10
  • Eksamen
  • 0,5
  • Forberedelse
  • 120,5
  • Total
  • 206,0