mar220 - Umweltphysik (Vollständige Modulbeschreibung)

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse auf den Gebieten der Geophysik und physikalischen Ozeano-graphie und Messtechnik. Sie besitzen ein Verständnis der Bewegung von Atmosphäre und Ozean auf der rotierenden Erde und der jeweiligen Grenzschichten. Sie sind in der Lage, physikalische Prozesse in den Ozeanen und Küsten-meeren durch Lösungen der hydrodynamischen Bewegungs¬gleichungen zu verstehen. Dies umfasst insbesondere die thermohaline Konvektion, die Geostrophie, die wind¬getriebene Zirkulation, Wellen und Gezeiten. Die Bedeu¬tung physikalischer Prozesse für die Biologie und Chemie der Ozeane wird erkannt. Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse über die optischen Eigenschaften von Meer¬wasser – von den Küstengewässern bis hin zum offenen Ozean. Aufbauend auf den Inhalten der Vorlesung wird auf einer Exkursion mit einem Forschungsboot der praktische Umgang mit den grundlegenden ozeanographischen Messgeräten vermittelt.

Einführung in die Geophysik/Ozeanographie:
Entwicklung, Aufgaben und Ziele der Geophysik und Ozeanographie; Entstehung und Dynamik der festen Erdkruste; Hydrodynamische Grundgleichungen; Strömungen auf der rotierenden Erde; Wellen, Gezeiten; regionale Themen aus der Ozeanographie.

Exkursion Forschungsboot:
Einführung in die ozeanographischen Messgeräte an Bord eines Forschungsbootes, Positionsbestimmung, CTD, Strömungsmessung.

Grenzschichtprozesse Atmosphäre und Ozean:
Methoden der Radiometrie; Lichtfeldmessungen im Meerwasser; Absorption und Streuung; das Sonnen-spektrum; Gasaustausch Atmosphäre und Ozean.

Messmethoden der physikalischen Ozeanographie:
Physikalische Eigenschaften des Meerwassers und Methoden zu ihrer Bestimmung; Unterwasserakustik; Messgeräte und Sensorik, Genauigkeit und Anforderung an die Messverfahren.

Einführung in die Geophysik/Ozeanographie:
Dietrich, Kalle, Krauss, Siedler: Allgemeine Meereskunde.
Bergmann-Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 7: Erde und Planeten.
Pond & Pickard: Introductory dynamical oceanography.
Pichler: Dynamik der Atmosphäre.

Grenzschichtprozesse Atmosphäre und Ozean:
C. Mobley: Light and Water
I. S. Robinson: Measuring the Oceans from Space
J.T.O. Kirk: Light and Photosynthesis in Aquatic Ecosystems
Marc Z. Jacobson: Fundamentals of Atmospheric Modeling.

Messmethoden der physikalischen Ozeanographie:
Emery & Thomson: Data analysis methods in physical oceanography.
Bergmann-Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 7: Erde und Planeten.

10 KP | VL; Ü; SE; EX | 4. und 5. FS | Wolff

Bekanntgabe zu Beginn der Veranstaltung

1 Prüfungsleistung:
Klausur von max. 3 Stunden zur VA Einführung in die Geophysik/Ozeanographie (100%)

SE, Ü, EX: aktive Teilnahme.

Aktive Teilnahme umfasst z.B. die regelmäßige Abgabe von Übungen, Anfertigung von Lösungen zu Übungsaufgaben, die Protokollierung der jeweils durchgeführten Versuche bzw. der praktischen Arbeiten, die Diskussion von Seminarbeiträgen oder Darstellungen von Aufgaben bzw. Inhalten in der Lehrveranstaltung in Form von Kurzberichten oder Kurzreferaten. Die Festlegung hierzu erfolgt mit der/dem Lehrenden zu Beginn des Semesters bzw. zu Beginn der Veranstaltung.