Wetter- und Klimadiagnose

Inhalt: Verfahren zur Identifikation von meteorologischen Phänomenen auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen. Einschätzung der Phänomene hinsichtlich raum-zeitlicher Variabilität, zugrundeliegender Faktoren und Mechanismen, Zusammenhänge zwischen den behandelten Phänomenen: großskalige Variabilitätsmuster (z. B. NAO, PNA, QBO, Polarwirbel, Wetterlagen) einschließlich Wechselwirkung mit dem Ozean; synoptisch skalige Variabilität der Extratropen (Wellen, Zyklonen und Entstehungsmechanismen, Identifikation, Intensitätsmaße, Wirkungen); Wetterparameter an Stationen. Radarmeteorologie: Wetterradargeräte stellen eine der wichtigsten Fernerkundungsplattformen der gegenwärtigen Meteorologie dar. Sie eignen sich ebenso zur quantitativen Bestimmung des Niederschlags über ausgedehnten Gebieten wie zur Unwetterfrüherkennung und -warnung, als auch zur Bestimmung der Vertikalprofile des Windes und der Niederschläge an einem Radarstandort. Besondere Anwendungen moderner Radargeräte sind Wetterradars an Bord von Flugzeugen und bistatische Radargeräte, die im Idealfall die Rekonstruktion des dreidimensionalen Windvektors ermöglichen. Nach einer Darstellung des Radarprinzips und der historischen Entwicklung meteorologischer Radars werden die Verfahren zur Niederschlagsbestimmung und Unwettererkennung vorgestellt und auf die speziellen Charakteristika von konventionellen, Doppler- und polarimetrischen Radars bei der Bestimmung wolkenmikrophysikalischer Größen eingegangen. - In der Übung erfolgen Berechnungen zu den in der Vorlesung behandelten Themen anhand von Datensätzen und mathematisch-statistischer Verfahren (u.a. multivariate Statistik, Clusteranalyse). Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten können ausgewählte Wetter- und Klimaphänomene mit Hilfe diagnostischer Ansätze beschreiben und einschätzen. Dazu gehören die Bestimmung der raum-zeitlichen Variabilität sowie die Kenntnis der zugrundeliegenden physikalischen Prozesse. Sie kennen Verfahren zur zeitlichen und räumlichen Analyse von Beobachtungsdaten und numerischen Simulationsergebnissen (einschließlich Vorhersage-Modelle) und können diese praktisch mit einer Programmiersprache umsetzen. Radarmeteorologie: Kenntnis des Messprinzips und des technischen Aufbaus von Radargeräten - Entwicklung der Radartechnik in der Meteorologie - Doppler Radar, Polarimetrie - Wolkenphysik und Lebenszyklen von Gewittern - Quantitative Niederschlagsbestimmung mit Radar - Unwettererkennung und -warnung mit Radar. Zugangsvoraussetzungen: keine Zielgruppe: Pflichtveranstaltung für Hauptfachstudierende. Für Nebenfachstudierende geeignet. Leistungskriterien: Erfolgreiche Absolvierung des Moduls (Klausur, Bearbeitungsdauer 60 Minuten). Regelmäßige (mindestens 85%) und aktive Teilnahme an den Übungen (Übungsaufgaben) und am Seminar (Vortrag). Die Teilnahme an der Vorlesung wird empfohlen. Das Modul besteht aus Vorlesung, Übungen und Seminar

Arbeitsaufwand: 8 LP

Häufigkeit des Angebots: jedes Wintersemester

Dauer des Moduls: 1 Semester