Klein
19102/03 |
Do 14-16, Takustr. 9, SR 005
| Übungen: | Do 16-18, Takustr. 9, SR 046 |
| Sprechstunde: | Fr 09-10 |
| Inhalt: |
Die moderne Klimamodellierung beruht weitgehend auf
Computersimulationen. Am Anfang einer solchen Simulation steht die
möglichst vollständige mathematische Formulierung der beteiligten
physikalischen Vorgänge. Die sich ergebenden mathematischen
Aufgabenstellungen sind aber so komplex, daß sie mit heutigen numerischen
Methoden und existierenden Computern nicht lösbar sind. Deshalb folgt als
nächster Schritt die Herleitung reduzierter Modellgleichungen. Starke
Vereinfachungen der Gleichungen ergeben sich, wenn auf die Berechnung
bestimmter, bei gewissen Anwendungen unbedeutender Details verzichtet
werden kann. Ein in geeigneter Weise reduziertes Modell erlaubt dann die
Simulation mit Hilfe der heute verfügbaren Rechner bzw. Rechenanlagen.
Hierzu ist allerdings noch die übertragung des abstrakten mathematischen
Modells in ein diskretes, computer-taugliches Analogon mit Hilfe der
Methoden der numerischen Mathematik notwendig, Die Vorlesung wird
anhand ausgewählter Beispiele die oben beschriebene Entwicklung eines
Computermodells über Ausgangsmodell, Modellreduktion und numerische
Diskretisierung erläutern. Dabei werden die physikalischen Grundlagen und
deren mathematische Formulierung, Methoden zur Entwicklung
vereinfachter Modelle und die notwendigen numerischen Techniken
vorgestellt.
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| Vorraussetzungen: |
Abgeschlossenes Grundstudium in der Physik, Mathematik oder Meterologie.
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| Zielgruppe: |
Mathematiker, Physiker, Meteorologen, Ingenieure im Hauptstudium.
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| Perspektiven: |
Die Vorlesung ist als fortlaufende, semesterübergreifende Veranstaltung
konzipiert, in der aktuelle Forschungsthemen den Anstoss zur Auswahl der
Vorlesungsthemen geben werden.
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| Literatur: |
R.J. Holton: Introduction to Dynamical Meterology. 3rd. ed,
Academic Press, 1992
A.E. Gill: Atmosphere-Ocean Dynamics, Academic Press, 1982.
Duran: Numerical Methods for Wave Equations in Geophysical Fluid
Dynamics, Springer, ISBN l0387983767
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