Beginn Sommersemester (geht über 2 Semester)

Eine höhere Programmiersprache (z. B. FORTRAN, was für die meisten numerischen Zirkulationsmodelle verwendet wird) wird trainiert und für die Anpassung eines Zirkulationsmodells angewendet. Am Beispiel idealisierter Experimente werden Modifikationen an dem Modell implementiert. Gleichzeitig wird der Umgang mit verschiedenen Entwicklungswerkzeugen wie Versionierung eines Softwareprojektes geübt.

Jedes Wintersemester

Verschiedene Aspekte des atmosphärischen Wasserkreislaufs werden diskutiert:
– Quellen und Verteilung des atmosphärischen Wasserdampfs,
– Transport von Wasser in der Atmosphäre, z. B. in „atmospheric rivers“,
– Niederschlagsbildung,
– Wechselwirkung des Wasserdampfs mit der Dynamik synoptischer Wettersysteme (z. B. Einfluss von latentem Heizen auf die potentielle vorticity),
– Einfluss von Feuchteprozessen auf konvektive Systeme und deren Organisation (z. B. in tropischen Wirbelstürmen),
– stabile Wasserisotope als diagnostische Tracer des Wasserkreislaufs,
– Änderungen der Verdunstung, des atmosphärischen Wassergehalts und des Niederschlags in einem wärmeren Klima,
– Wechselwirkungen dieser Änderungen mit der atmosphärischen Dynamik.

Jedes Sommersemester

Fernerkundung atmosphärischer Spurengase, Aerosole, Landoberflächen sowie der Oberfläche und der Inhaltsstoffe des Ozeans:
– Bedeutung von Spurengasen, Aerosole sowie ozeanischen Substanzen im Klimasystem der Erde,
– Vorstellung von Messungen und Simulationen von Spektren wie sie zur Fernerkundung genutzt werden,
– Vorstellung verschiedener Messverfahren; Insbesondere sollen die Stärken und Schwächen einzelner Methoden herausgestellt werden,
– Anwendung des Erlernten zur Erstellung eines einfachen Fernerkundungsverfahrens.

Jedes Wintersemester

Es werden Methoden der Impaktmodellierung, der Vorhersageverifikation, der empirischen Sozialforschung (Fragebogenmethode, problemzentrierte Interviews) und experimentelle Modelle der Psychologie und Entscheidungsforschung (Prospekt Theorie, Signalerkennungstheorie, Entscheidungsbäume), Risiko- und Katastrophenbegriff, hydrometeorologische Gefahren und Schäden, Vorhersagbarkeit hydrometeorologischer Gefahren, Konzepte der Vulnerabilität und Resilienz, Technologische Warnsysteme, Psychologie der Risikowahrnehmung, Risiko- und Krisenkommunikation, Grundlagen interdisziplinärer Projektarbeit vermittelt. Im Modul werden Projektarbeiten durchgeführt und die Ergebnisse präsentiert.

Jedes Wintersemester als Blockkurs

– Einblick in die chemische Zusammensetzung der natürlichen Erdatmosphäre im Verhältnis zu der anderer Planeten,
– Gestörte chemische Zusammensetzung der Stratosphäre,
– Gestörte chemische Zusammensetzung der Troposphäre: Gasphasenchemie und Aerosole,
– Messungen, deren Interpretation und speziell die Modellierung von Luftchemie/Meteorologie,
– Beispiele von Untersuchungen auf diesem Gebiet in Europa und auch in globaler Sicht.

Vorlesung im Sommersemester, Seminar im darauffolgenden Wintersemester

Struktur der Mittleren Atmosphäre (Messverfahren, Klimatologie, Variabilität),
– Strahlung (Strahlungsübertragungsgleichung, Strahlungsgleichgewicht in der Mittleren Atmosphäre),
– Dynamik (Zonale Mittel und Wellen, Welle-Grundstrom-Wechselwirkungen, TEM-Gleichungen),
– Stratosphärenerwärmungen, Spurenstofftransporte, Troposphären-Stratosphärenaustausch,
– Quasi-Biennial-Oscillation, Semi-Annual-Oscillation,
– Klima und Stratosphäre (Radiative forcing, Climate forcing, Treibhausgase, Aerosole, zukünftige Klimaentwicklung),
– Sonnenvariabilität und Klima,
– Stratosphärisches Ozon (mittlere Verteilung, Trends, Ozonchemie, Ozontransport, Antarktisches Ozonloch).

Vorlesung und Übung im Sommersemester, Seminar im darauffolgenden Wintersemester

Grundlagen der dynamischen Ozeanographie:
– physikalische Basisgleichungen und Klassifikation von Kräften und Bewegungen,
– reibungsfreie Strömungen; Geostrophie,
– reibungsbehaftete Strömungen; windgetriebene Zirkulation,
– thermohaline Effekte,
– Wellen,
– Gezeiten.

Jedes Sommersemester

Atmosphärischer Staub-Lebenszyklus, Staubquellen, Prozesse der Emission und dem Eintrag von Staub in die Atmosphäre, Staubtransport und atmosphärische Verweildauer, Meteorologie der Wüstenregionen, Wechselwirkungen mit dem System Atmosphäre, gesellschaftliche Relevanz der regionalen und globalen Mineralstaubverteilung.

Die TU Berlin bietet im Sommersemester ein Modul 'Die urbane Atmosphäre' an, indem stadtklimatologische Grundlagen behandelt werden.

• Energiemeteorologie (Universität Köln, digital per Videokonferenz)