Die physikalischen Grundbegriffe und mathematischen Grundgleichungen zur Beschreibung von Umweltfluidsystemen auf der rotierenden Erde werden vermittelt. Grundlegende Konzepte (z.B. Vorticity-Dynamik und Wellen) werden formal eingeführt, quantitativ angewendet und mit Beispielen illustriert. Übungen helfen, den Stoff zu vertiefen.
Lernziel
Die Studierenden können - Grundlagen, Konzepte und Methoden der Umweltfluiddynamik nennen. - die einzelnen Terme der physikalischen Grundgleichungen verstehen und diskutieren. - Grundgleichungen einfacher Problemstellungen der Umweltfluiddynamik mathematisch lösen. Es werden die Kompetenzen Prozessverständnis und Systemverständnis gelehrt, angewandt und geprüft.
Inhalt
Physikalische Grundbegriffe und mathematische Grundgleichungen: Kontinuumshypothese, Kräfte, Konstitutivgesetze, Zustandsgleichungen und Grundlagen der Thermodynamik, Kinematik, Sätze für Masse, Impuls auf der rotierenden Erde. Konzepte und erläuternde Strömungssysteme: Vorticity-Dynamik, Grenzschichten, Instabilität, Turbulenz - in Bezug auf Umweltfluidsysteme. Skalen-Analyse: Dimensionslose Variable und dynamische Ähnlichkeit, Vereinfachungen der Strömungssysteme, z.B. Flachwasserannahme, geostrophische Strömung. Wellen in Umweltströmungssystemen.
Skript
Wird abgegeben, in englischer Sprache.
Literatur
Besprechung im Kurs. Siehe auch: web-Seite.
Kompetenzen
Fachspezifische Kompetenzen
Konzepte und Theorien
geprüft
Methodenspezifische Kompetenzen
Analytische Kompetenzen
geprüft
Problemlösung
geprüft
Persönliche Kompetenzen
Kreatives Denken
geprüft
Kritisches Denken
geprüft
Leistungskontrolle
Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs