Hjem
Utdanning
Masteremne

Turbulens i atmosfærens grenselag

  • Studiepoeng5
  • UndervisingssemesterHaust
  • EmnekodeGEOF311
  • Talet på semester1
  • SpråkEngelsk, norsk dersom berre norskspråklege studentar melder seg til emnet.
  • Ressursar

Studienivå (studiesyklus)

Master

Fulltid/deltid

Fulltid

Undervisningssemester

Haust, ved behov.
Emnet inngår i undervisningsopptaket.
Meir informasjon: http://www.uib.no/matnat/utdanning/studiehverdag/undervisningsopptaket

Undervisningsstad

Bergen

Mål og innhald

Mål:

Emnet har som mål å gi studentane ei innføring i turbulens og turbulente fluksar av masse og energi i det atmosfæriske grenselaget. Det gir eit grunnlag for vidare avanserte studiar innan dette feltet ved å gi studentane ein bakgrunn for å vurdere den relative betyding og relevans av turbulens i prosessar knytt til meteorologi og klima.

Innhald:

Emnet tek opp tema som homogen turbulens teori, som inneheld beskriving av spekter, definisjon og måling av turbulente fluksar og påverknad av lagdelinga i det atmosfæriske grensesjiktet. Med utgangspunkt i dei grunnleggjande likningane for bevaring av masse og energi, er eit sett av likningar som gjeld for strøyming i grenselaget avleia. Basert på dette, er prognostiske likningar for både middelverdiar, kovariansar og avvik for dei ulike variablane i turbulent strøyming utleia. På grunnlag av den sist nemnde, er det budsjettlikninga for den turbulente kinetiske energi avleia, og de ulike føresetnader er omtalt. Framståande trekk ved ulike turbulensrelaterte prosessar i det atmosfæriske grensesjiktet er innført. Profila for skalarar, som t.d. temperatur, fuktighet, og sporstoffkonsentrasjon, i tillegg til hastighet og deira respektive turbulente fluksar i atmosfæren er beskrivne og diskutert under ulike pådrag. Det turbulente «closure» problemet er innført og dei mest vanlege lokale og ikkje-lokale «closure» tilnærmingane blir presenterte. Spesifikke matematiske metodar i forbindelse med skildringa av turbulens, som FFT og Buckingham-Pi-analyse i similaritetsteorien er kort omtalt. Ei oversikt over vanleg instrumentering og målemetodar er gitt, så vel som ei kort innføring i LES (Large Eddy Simulation) som modelleringsverktøy innan turbulens.

Læringsutbyte

Studenten skal ved avslutta emne ha følgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten

- har grunnleggjande forståing av dei framståande trekkja i atmosfæren sitt turbulente grenselag

- har avansert innsikt i spektralutvikling av turbulens og dei dominerande ledda i budsjettlikningane for turbulens

- har kunnskap om kjelder (t.d. skjær og oppdrift) og mekanismar som påverkar (t.d. stratifisering) turbulens og turbulent transport i atmosfæren

- har god forståing av teoretiske og matematiske modellar og metodar som til vanleg blir nytta i forsking innan det atmosfæriske grenselaget

- har generell kjennskap til instrumentering og måleprinsipp som blir nytta i forsking innan det atmosfæriske grenselaget

Ferdigheiter

Studenten

- kan forklare og nytte dei grunnleggjande generelle omgrepa innan grenselagsmeteorologi

- er i stand til å forklare dei viktigaste trinna i utleiinga av budsjettetlikninga for turbulent kinetisk energi (TKE)

- kan forklare dei relevante ledda i budsjettlikninga for turbulent kinetisk energi

- kan skissere og forklare dei vertikale profila av turbulente fluksar under ulike stabilitetsforhold og deira tyding for og interaksjon med tilsvarande profil av dei middelparametrane

- er i stand til å forklare det turbulente «closure» problemet og ulike lokale og ikkje-lokale metodar for å løyse det

- kan velje relevant instrumentering og framgangsmåte for å måle og analysere data for å beskrive dei viktigaste turbulente parametrane og fluksane i atmosfæren

- kan berekne og tolke sentrale turbulente parametrar ved bruk av direkte og indirekte metodar frå tilsvarande datasett

- kan berekne og diskutere blanding og spreiing av eigenskaper vertikalt og sideveis under ulike tvungne føresetnader

- kan forklare spektrale oppførsel og kjenneteikn ved atmosfærisk turbulens

Generell kompetanse

Studenten

- har generell oversikt over teoretiske og eksperimentelle tilnærmingar i grenselagsmeteorologi

- kan vurdere rollen av turbulens for strukturen og dynamikken i det atmosfæriske grenselaget , og den tydinga den har for transport av masse og energi på ulike skalaar

- kan vurdere tydinga av turbulens og turbulent utveksling for meteorologi og klima

- kan analysere og tolke moderne målingar i grenselaget

- kan jobbe i team og produsere og gi ein kort presentasjon av dei analyserte dataene

Krav til forkunnskapar

Bachelor i meteorologi og oseanografi, Bachelor i klima, atmosfære- og havfysikk eller tilsvarande.

Tilrådde forkunnskapar

GEOF220 Fysisk meteorologi, eller tilsvarande.

Studiepoengsreduksjon

GEOF310: 5 ECTS 

Krav til studierett

For oppstart på emnet er det krav om at du har ein studierett knytt til eit masterprogram/ ved Det matematisk-naturvitskaplege fakultet eller ph.d.-utdanninga. http://www.uib.no/matnat/52646/opptak-ved-mn-fakultetet

Arbeids- og undervisningsformer

2 førelesingar á 2+1 timar pr. veke

1 rekneøvingar á 1 timar pr. veke

Obligatorisk undervisningsaktivitet

Presentasjon av to oppgåver er obligatorisk.
(Gyldig i fire semester: Det semesteret obligatoriske arbeidskrav blir godkjent + tre etterfølgjande semester.)

Vurderingsformer

Munnleg eksamen

Hjelpemiddel til eksamen

Ingen.

Karakterskala

Ved sensur av emnet vert karakterskalaen A-F nytta.

Vurderingssemester

Det er ordinær eksamen kvart semester. I semesteret utan undervisning er eksamen tidleg i semesteret.

Litteraturliste

Litteraturlista vil vere klar innan 01.06. for haustsemesteret og 01.01. for vårsemesteret.

Emneevaluering

Studentane skal evaluere undervisninga i tråd med UiB og instituttet sitt kvalitetssikringssystem.

Programansvarleg

Programstyret har ansvar for fagleg innhald og oppbygging av studiet og for kvaliteten på studieprogrammet og alle emna der.

Emneansvarleg

Emneansvarleg og administrativ kontaktperson finn du på Mitt UiB, kontakt eventuelt studieveileder@gfi.uib.no

Administrativt ansvarleg

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet v/ Geofysisk institutt har det administrative ansvaret for emnet og studieprogrammet.

Institutt

Geofysisk institutt

Kontakt

Kontaktinformasjon

Studiekonsulent på Geofysisk institutt: studierettleiar@gfi.uib.no

Eksamensinformasjon