1. Opintojakson nimi
Ilmakehän termodynamiikka
Atmosfärens termodynamik
Atmospheric Thermodynamics
2. Opintojakson tunniste (koodi)
FYS2032
Aikaisemmat leikkaavat opintojaksot 53604 Ilmakehän termodynamiikka, 5 op.
3. Opintojakso pakollisuus/valinnaisuus
4. Opintojakson taso (alempi/ylempi/tohtori /eurooppalaisen viitekehyksen(EQF) tasot 6,7,8)
Kanditaso=alempi korkeakoulututkinto/EQF-taso 6
5. Opintojakson suositeltu suoritusajankohta/vaihe
3. opiskeluvuosi
6. Opintojakson järjestämisajakohta lukukauden/ periodin tarkkuudella
periodi I
7. Opintojakson laajuus opintopisteinä
5 op
8. Opintojaksosta vastaava opettaja
Marja Bister
9. Opintojakson osaamistavoitteet
Ymmärtää ja osata soveltaa termodynamiikan yhtälöitä kostean ja faasimuutoksia kokevan kaasuseoksen, erityisesti ilman, tapauksessa.
Osata käyttää termodynaamisia diagrammeja.
Ymmärtää ilmakehän syvää kosteaa konvektiota kuvaavan ilmapakettimenetelmän ja sen puutteet.
10. Opintojakso toteutus
Kurssi suoritetaan pääsääntöisesti laskuharjoituksilla ja kurssikokeella
11. Edeltävät opinnot tai edeltävä osaaminen
Lukion fysiikan termodynamiikka (lämpöoppi). Kurssi Meteorologian ja säähavainnonteon perusteet
12. Suositeltavat valinnaiset opinnot
Ilmakehän syvää kosteaa konvektiota käsitellään laajemmin kursseilla Mesometeorologia ja Konvektiiviset sääjärjestelmät ja ilmasto.
13. Opintojakson sisältö
Peruskäsitteet: tilanmuuttujat, kokonaisaikaderivaatta, sisäinen energia ja työ
Kuivan ilman termodynamiikka: Ideaalikaasulaki, termodynamiikan I pääsääntö, adiabaattiset prosessit, potentiaalilämpötila, entropia, termodynaamiset diagrammit
Kostean ilman termodynamiikka: ilman vesihöyrypitoisuuden mittoja, kostean ilman tilanyhtälö, virtuaali- ja tiheyslämpötila, kostean ilman ominaislämmöt, adiabaattiset prosessit kyllästymättömässä ilmassa
Kyllästystilassa olevan ilman termodynamiikka: Clausius-Clapeyronin yhtälö, kyllästystilan saavuttaminen, pseudo- ja kostea-adiabaattiset prosessit ja vastaavat lämpötilakäsitteet
Hydrostaattinen tasapaino, geopotentiaali, malli-ilmakehät
Staattinen tasapainotila, ilmapakettimenetelmä, Brunt-Väisälä taajuus, potentiaalinen epävakaisuus, konvektion alkukehitys ja ulottuminen syvempiin kerroksiin, vapaan konvektion taso ja neutraalin nosteen taso, CAPE, Ilmapakettimenetelmän puutteet
14. Suositeltava tai pakollinen kirjallisuus
Luentomoniste ja luentokalvot
15. Oppimista tukevat aktiviteetit ja opetusmenetelmät
Viikottaiset luennot ja laskuharjoitukset.
16. Arviointimenetelmät ja –kriteerit sekä arvosteluasteikko
Arvosana perustuu tenttiin (75%) ja laskuharjoituksiin (25%). 45% kokonaispistemäärästä tarvitaan arvosanaan 1/5. 85% kokonaispistemäärästä tarvitaan arvosanaan 5/5.
17. Opetuskieli
suomi