Behörighetskrav

Matematik 25 p, fysik 25 p, Synoptisk meteorologi och analysmetodik NV1, 5 p, Grundläggande dynamisk meteorologi NV1, 5 p eller motsv.

Syfte

Kursen tar ett samlat grepp på atmosfärens rörelsesystem på skalor från mesoskala (några kilometer) upp till den planetära skalan. Syftet är att lära ut ett förhållningssätt till atmosfärens strömning, som ett system och betrakta atmosfärens dynamiska egenskaper som dellösningar till ett komplext icke-linjärt ekvationssystem. De studerande skall själva utveckla en fördjupad förståelse för hur atmosfärens rörelsesystem uppstår och hur de kan simuleras i datorberäkningar, som tillgodogöra sig olika hjälpmedel med vilka atmosfären kan approximeras, studeras och observeras. Efter kursen skall den studerande förstå och själv kunna värdera numeriska väderprognoser, förstå vad olika formella approximationer har för betydelse för de rörelsesystem som de fluiddynamiska ekvationerna kan beskriva och effekten av olika numeriska approximationer. De studerande skall också förstå olika instabilitetsprocesser och partikulära våglösningar, samspelet mellan observationer och intern dynamik i ett roterande fluiddynamiskt system (assimilering av observationer) samt inse inverkan av småskaliga processer på de större skalorna och hur detta problem kan hanteras i numeriska modeller samt vilka begränsningar det innebär.

Innehåll

Grundläggande geofysisk fluiddynamik för skiktade och roterande fluider. Rörelseekva-tionerna som dynamiskt system, skalning av rörelseekvationerna på olika skalor, perturbationsanalys och olika partikulära våglösningar. Fysikaliska betydelse och giltighet av olika approximationer. Instabilitetsprocesser och flöden av energi i instabila system.

Exempel på rörelsesystem på olika skalor från mesoskala till planetär skala (sjö- och

landbris, berg- och dalvind, grund och djup konvektion, gravitationsvågor,

tröghetssvängningar, långa vågor). Numeriska approximationer av olika termer i rörelseekvationen. Olika numeriska modeller och gridstrukturer. Randvärdesproblem. Parameterisering av proceser på subgridskala, t.ex. bildning av moln och nederbörd (kondensationsförloppet), kort- och långvågig strålning, utbytet av energi och materia vid markytan samt turbulens.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer och självstudier.

Examination

På grund av kursens längd sker examination gradvis och flexibelt under kursens gång. Vikt läggs vid såväl skriftliga prov som laborationer, redovisning av självständiga arbeten och hemuppgifter. Betyg sätts fortlöpande i dialog med den studerande.