Dynamisk meteorologi (DynMet)

Kursusindhold

Kurset er en introduktion til fysikken bag de dominerende vejrsystemer på synoptisk og mesoskala, baseret på såvel teori som observationer. Kurset giver i denne sammenhæng en indsigt i analysen af sådanne vejrsystemer i moderne vejrprognosesystemer, der i høj grad er baseret på numeriske modeller. Der benyttes ligeledes satellitbilleder til analyserne i kurset.

Kurset indledes med en kort repetition/gennemgang af de styrende ligninger og bølgeteori inden for geofysisk fluiddynamik med særlig henblik på bølger i atmosfæren: gravitationsbølger, lydbølger, Rossbybølger og inertial-svingninger.

Kurset beskriver de mest betydningsfulde vejrsystemers dynamik, hovedsageligt baseret på den kvasi-geostrofiske teori, der gennemgås og bl.a. benyttes til at forstå storskala-egenskaber ved den barokline atmosfære, herunder den dynamiske, såkaldt barokline, instabilitet i vestenvindsbæltet. Identificerbare vejrsystemer på forskellige skalaer beskrives og analyseres dynamisk på skalaer fra hundrede(r) af kilometre (mesoskala) til de vandrende høj- og lavtrykssystemer på tusinde(r) af kilometre (synoptiske skalaer). Herudover omfatter kurset også de mest fundamentale dele af teorien for organiseret dyb konvektion (skala på få km), der er fundamental i forbindelse med forståelse og forudsigelse af fx ekstrem nedbør.

Praktiske eksempler fra numeriske vejrprognoser vil blive brugt i øvelser, ligesom såkaldte re-analyser vil blive brugt til computerøvelser

Engelsk titel

Dynamical Meteorology (DynMet)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i fysik

Målbeskrivelse

Færdigheder

Den studerende kan:

  • anvende skala-analyse til vurdering af de betydende led i de styrende ligninger;
  • give en fysisk fortolkning af de kvasigeostrofiske ligninger, herunder den geopotentielle tendensligning og omega-ligningen;
  • forklare fysikken bag baroklin instabilitet;
  • forklare større tryksystemers bevægelse både ud fra de kvasigeostrofiske ligninger og på grundlag af potentiel vorticity;
  • beskrive og forklare udviklingen af ekstratropiske cykloner på basis af de kvasigeostrofiske ligninger og på basis af potentiel vorticity;
  • gøre rede for frontogenese/frontolyse i troposfæren;
  • forklare dannelse af jetstrømme og jetstreaks i troposfæren og redegøre for deres indflydelse på extratropisk cyklogenese;
  • identificere og relatere vejrsystemer (herunder fronter og jetstrømme) og deres udviklingsstadie til satellitbilleder af skyer i atmosfæren.
  • forstå opbygningen af numeriske modeller;
  • forklare de særlige problemstillinger, der gør sig gældende, når atmosfæriske modeller anvendes til hhv vejrprognoser, klimasimuleringer, vind-energi undersøgelser, udbredelse af luftforurening samt mere teoretiske modelstudier af atmosfæren (også på andre planeter).

 

Viden

Den studerende har

  • Generel indsigt i dannelse og opløsning af de dominerende vejrsystemer på synoptisk og mesoskala - herunder extra-tropiske cycloner, fronter, jetstrømme og jetstreaks, samt single-celle, multicelle og supercelle konvektive systemer.
  • indsigt i opbygningen af modeller for atmosfæren og antagelser der er gjort i forskellige typer af modeller;
  • indsigt i de forskellige problemstillinger, der er ved forskellige anvendelser af modellerne.

 

Kompetencer

De studerende kan

  • sammensætte og relatere de faktisk forekommende vejrsystemer til teoretisk indsigt i atmosfærens lovmæssigheder
  • gøre rede for de virkelige situationers opførsel som funktion af deres skala.
  • vurdere hvilke modeltyper/ligninger, der er relevante for simulering af konkrete fænomener/anvendelser på forskellige rumlige og tidslige skalaer.

Kurset omfatter forelæsninger, regneøvelser, computerøvelser med ”rigtige” data, og computerøvelser med simplificerede modeller.

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

James R. Holton: An Introduction to Dynamic Meteorology, Academic Press. Der vil blive suppleret med relevante, uddybende noter og ”on-line” materiale

Bluestein, H.B., 1993: Synoptic-Dynamic Meteorology in Midlatitudes, Vol 2: Observations and Theory of Weather Systems, Oxford University Press, 594 pp. Der vil blive suppleret med relevante, uddybende noter og ”on-line” materiale

Kurset forudsætter kendskab til det faglige indhold af de obligatoriske kurser på 1. år af bacheloruddannelsen i de fysiske fag samt forudgående kurser på specialiseringen i Geofysik, især kurset Atmosfærefysik

Den studerende må ikke have bestået et (eller begge) af følgende kurser: Dynamisk Meteorologi 1, Dynamisk Meteorologi 2.

Løbende feedback i undervisningsforløbet
ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Mundtlig prøve, 25 minutter
Den mundtlige eksamen er uden forberedelse og har en varighed på ca. 25 minutter og består i en eksamination i et trukket, kendt spørgsmål, som offentliggøres mindst en uge inden eksamen.
Hjælpemidler
Kun visse hjælpemidler tilladt

Medbragte noter er tilladt.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
flere interne bedømmere
Kriterier for bedømmelse

se målbeskrivelser

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 35
  • Forberedelse (anslået)
  • 128,5
  • Øvelser
  • 42
  • Eksamen
  • 0,5
  • Total
  • 206,0