Deutsch
M941 – Environmental Physics II - Climatology
Umweltphysik II - Klimatologie
Version: 1
Dr. rer. nat. Robert Klemm
robert.klemm(at)htw-dresden.de
Dr. rer. nat. Robert Klemm
robert.klemm(at)htw-dresden.de
German
5.00 Credits
150 hours
4.00 SWS (2.00 SWS Lecture | 1.00 SWS Seminar | 1.00 SWS Internship)
90.00 hours
Paper
Written examination
Examination duration: 90 min | Weighting: 100 %
Vorlesung, Übung und Praktikum
Tafelbilder, Folien, Demonstrationsexperimente, Animationen (PC)
- Strahlungshaushalt der Erde (inklusive der physikalischen Grundlagen der Strahlungsphysik)
- Wärmetransport im Boden
- Ionisierende Strahlung / Umweltradioaktivität (Überblick)
Die Hauptziele dieses Moduls sind:
- Die Studierenden kennen wichtige physikalische Größen zur Beschreibung des Strahlungshaushaltes der Erde (z.B.: Strahlungsfluss, Strahlungsflussdichte), wichtige
Wechselwirkungsprozesse von Strahlung und Materie (z.B.: Streuung, diffuse Reflexion) und ausgewählte Strahlungsgesetze (z.B.: Kirchhoffsches Gesetz, Stefan-Boltzmann-Gesetz,
Wiensches Verschiebegesetz).
- Die Studierenden können den Strahlungshaushalt der Erde und den Einfluss verschiedener Parameter (z.B.: Bewölkung, Spurenelementgehalt, geographische Breite, Tageszeit) auf den Strahlungshaushalt quantitativ beschreiben bzw. erklären. Die Studierenden können dabei zwischen natürlichen und anthropogenen Einflussfaktoren unterscheiden.
- Die Studierenden können auf der Basis ihrer Kenntnisse zu den Strahlungsgesetzen einfache Modellrechnungen der Klimatologie (z.B.: Gleichgewichtstemperatur der Erde) nachvollziehen und einfache strahlungsphysikalische Aufgaben selbständig lösen. Auf der Grundlage dieser Modellrechnungen können die Studierenden an ausgewählten Beispielen erläutern, wie aufgrund der Komplexität des Klimasystems Rückkopplungseffekte zur Stabilisierung oder raschen Änderung des Klimas (Thema „Klimawandel“) führen können.
- Die Studierenden kennen die Arten des Wärmetransportes sowie die zugehörigen Gesetzmäßigkeiten und können mit Hilfe der Gesetze Aufgaben (speziell zum Wärmetransport im Boden) selbständig lösen.
- Die Studierenden kennen wichtige Größen zur Charakterisierung von ionisierender Strahlung. Die Studierenden kennen die wichtigsten Quellen der natürlichen und zivilisatorischen Strahlenexposition des Menschen und deren durchschnittlichen Beitrag zur effektiven Dosis in Deutschland. Die Studierenden können die Gefahren die von ionisierender Strahlung ausgehen realistisch einschätzen.
Die Studenten festigen im Rahmen des Praktikums Grundtechniken der quantitativ-experimentellen Arbeit insbesondere bei der Messung von umweltrelevanten Größen (z.B.: Strahlung, Wärmemengen).
Bei Gruppenarbeit – speziell im Physikalischen Praktikum – sollen die Studierenden erkennen, dass bei einer kooperativen und kollegialen Zusammenarbeit die gestellten Aufgaben schneller und erfolgreicher erledigt werden können. Die Studierenden entwickeln bei der Gruppenarbeit ein Rollenverständnis im Team und übernehmen für sich und die Gruppe Verantwortung.
Modul Umweltphysik I
- H. Kraus: Die Atmosphäre der Erde; Springer Verlag; 2004
- E. Zmarsly; W. Kuttler; H. Pethe: Meteorologisch-klimatologisches Grundwissen; Ulmer-Verlag; 2007
- H. Häckel: Meteorolgie; Ulmer-Verlag; 1999
- W. Weichet; W. Endlicher: Einführung in die Allgemeine Klimatologie; Gebüder Borntraeger Verlagsbuchhandlung; 2008
- B. Klose: Meteorologie – Eine interdisziplinäre Einführung in die Physik der Atmosphäre; Springer-Verlag, 2008
- C. Grupen: Grundkurs Strahlenschutz; Springer-Verlag; 2003
Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau