mar374 - Nonlinear Dynamics in the Earth System (Complete module description)

Module label	Nonlinear Dynamics in the Earth System
Modulkürzel	mar374
Credit points	6.0 KP
Workload	180 h
Institute directory	Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment
Verwendbarkeit des Moduls	Master's Programme Environmental Modelling (Master) > Mastermodule Master's Programme Marine Environmental Sciences (Master) > Mastermodule
Zuständige Personen	Feudel, Ulrike (module responsibility) Kruglov, Viacheslav (Module counselling)
Prerequisites
Skills to be acquired in this module	VL/Ü Theorie dynamischer Systeme Die Studierenden besitzen Grundkenntnisse in der Analyse nichtlinearer dynamischer Systeme. Sie können Phänomene, die aus nichtlinearen Wechselwirkungen heraus resultieren, in Umweltsystemen erkennen und können Methoden der nichtlinearen Dynamik auf Umweltsysteme anwenden.
Module contents	VL Nichtlineare Dynamik im Erdsystem Einführung in die Nichtlineare Dynamik: Langzeitdynamik (Gleichgewichte, Periodizität und Chaos) und Stabilität, Charakteristika der Dynamik (Autokorrelation, Lyapunov-Exponenten, Dimensionen), Instabilitäten und dynamische Übergänge, zeitliche und räumliche Strukturbildung, kohärente Strukturen in Strömungen, gekoppelte Systeme, Synchronisation, Kontrolle nichtlinearer Systeme, Anwendungen auf Probleme aus dem Erdsystem; Spezielle Probleme der Nichtlinearen Dynamik Ü Nichtlineare Dynamik im Erdsystem Vertiefung der Inhalte der zugehörigen VL sowie praktische Übungen
Literaturempfehlungen	J. Argyris, G. Faust, M. Haase, R. Friedrich: Die Erforschung des Chaos, Springer 2017. J. Guckenheimer und P. Holmes: Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems, and Bifurcations of Vector Fields, Springer, 1983. E. Ott: Chaos in Dynamical Systems. Cambridge, 2002. P. Schuster: Deterministisches Chaos. Verlag Chemie Weinheim, 1994. Weitere Literatur wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben
Links
Languages of instruction	German, English
Duration (semesters)	1 Semester
Module frequency	jährlich
Module capacity	unlimited

Lehrveranstaltungsform	SWS	Frequency	Workload of compulsory attendance
Lecture	2	SoSe	28
Exercises	2	SoSe	28
Präsenzzeit Modul insgesamt			56 h

Examination	Prüfungszeiten	Type of examination
Final exam of module	Klausur am Ende der Veranstaltungszeit oder fachpraktische Übungen oder mündliche Prüfung nach Maßgabe der Dozentin oder des Dozenten	1 benotete Prüfungsleistung Klausur oder fachpraktische Übung (testierte Übungsaufgaben) oder mündliche Prüfung 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 Kurzreferat. Die Festlegung hierzu erfolgt durch den Lehrenden zu Beginn des Semesters bzw. zu Beginn der Veranstaltung.