İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı İLERİ DİNAMİK METEOROLOJİ Course Name ADVANCED DYNAMIC METEOROLOGY Kodu (Code) Yarıyılı (Semester) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) MTO 515 Bölüm / Program (Department/Program) Güz (Fall) 3 7.5 YL (M.Sc.) Meteoroloji Mühendisliği / Atmosfer Bilimleri Yüksek LisansProgramı Meteorological Engineering / Atmospheric Sciences M. Sc. Programme Dersin Türü (Course Type) Zorunlu (Compulsory) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Orta enlemlerdeki sinoptik ölçekli hareketlerin dinamiği, Tropikler dışı sirkülasyonların gözlenmiş yapıları, Kuazi-jeostrofik yaklaşım ve öngörü, Düşey hareketin tanısı, Omega denklemi, Q-vektörü, Orta enlem sinoptik sistemlerinin gelişmesi ve hareketi, Hidrodinamik kararsızlık, Normal mod baroklinik kararsızlık: İki-tabakalı model, Baroklinik dalgaların enerji yapıları, Atmosferin genel sirkülasyonu, Enerji bütçesi, Açısal momentum bütçesi, Genel sirkülasyonun laboratuvar benzeşimi. The dynamics of synoptic scale motions in middle latitudes, The observed structure of extratropical circulations, Quasi-geostrophic approximation and prediction, Diagnosis of vertical motion, Omega equation, Q-vector, The development and motion of midlatitude synoptic systems, Hydrodynamic instability, Normal mod baroklinic instability: İki-seviyeli model, The energetics of baroklinic waves, The general circulation of the atmosphere, The energy budget, The angular momentum budget, Numerical simulation of the general circulation. 1- Karmaşık bir olay olan atmosferik sirkülasyona ait aerodinamik ve termodinamik süreçleri daha yakından tanıyarak hava öngörülerindeki başarı derecesini arttırmak 2- Hava sistemlerini oluşturan ve taşıyan dinamik mekanizmaların yanında bu olayların fiziğini de anlamak. 1. To increase the degree of success in weather prediction by recognizing closely the aerodynamical and thermodynamical processes concerning the complex phenomenon; atmospheric circulation 2. To understand the dynamical mechanisms creating and transporting the weather systems and additionally to understand the physics of the these processes Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu dersi başarı ile tamamlayan yüksek lisans öğrencileri: I Farklı ölçeklerdeki atmosferik hareketlerin davranışını anlamak ve birbirleri üzerindeki etkilerini değerlendirmek, II Tropiklerdışı sirkülasyonların gözlenmiş yapılarını yorumlamak, III- Bilinen bir jeopotansiyel dağılıştan düşey hareket alanının tanısını yapmak, IV İzobarik yüzeyler üzerindeki jeopotansiyel yükseklik dağılışı ile üç boyutlu hız alanının yapısı ve gelişimini tayin etmek, V Verilen üç boyutlu başlangıç dağılışından jeopotansiyel alanın gelişiminin öngörüsünü yapmak, VI Sinoptik-ölçekli bozulmaların büyümesine sebep olan ortalama akışın dinamik kararsızlığının rolünü açıklamak, VII Atmosferin kinetik enerji ve açısal momentum bütçeleri yardımıyla zonal ortalama sirkülasyonun yapısını açıklamak becerilerini kazanır. M.Sc. students who succesfully pass this course will be able: I -To understand the behaviour of the different scaled atmospheric motions and to evaluate the effects on each other. II-To interpret the observed structure of the extratropical circulations. III To determine the geopotential height distribution on isobaric surfaces and the structure and development of the 3D velocity field. IV -To predict the development of the geopotential field by the given 3D initial distribution. V -To diagnose the vertical motion field by a known geopotential distribution. VI -To explain the role of the dynamical instability of the average flow causing the synoptic-scale disturbances to increase. VII -To explain the zonal mean circulation by the help of the atmospheric kinetic energy and the angular momentum budget.
Ders Kitabı (Textbook) Diğer Kaynaklar (Other References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Borhan, Y., (2009). Dinamik meteorolojiye giriş, Holton, J.R., An Introduction to Dynamic Meteorology, Fourth Edition dan çeviri, OYTEV Orhan Yavuz Teknik Eğitim Vakfı, İstanbul. 1. Bluestein, H. B. (1993). Synoptic-dynamic meteorology in midlatitude, Vol. I, II, Oxford University Press, New York. 2. Haltiner, G. J., and Martin, F. L. (1957). Dynamical and physical meteorology, McGraw-Hill Book Company, New York. 3. Panchev, S. (1985). Dynamic meteorology, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht. Öğrencilere dersin teorisini iyi kavrayabilmeleri için temel konularda üç ödev verilecek fakat bu ödevler not olarak değerlendirilmeyecektir. Three assignments will be given to students about fundamental principles in order to comprehend the theoretical structure of this course. But those assignments will not be evaluated to the final grade. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) (Assessment Criteria) Yıl İçi Sınavları 2 40 (Midterm Exams) Kısa Sınavlar 2 10 (Quizzes) Ödevler 3 - (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı 1 50 (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Tropiklerdışı Sirkülasyonların Gözlenmiş Yapıları I 2 Kuazi-Jeostrofik Yaklaşım I 3 Kuazi-Jeostrofik Sistemin Geliştirilmesi, II 4 Tandans Denklemi, Kuazi-Jeostrofik Potansiyel Vortisiti Denklemi III 5 Düşey Hareketin Tanısı, Omega Denklemi, Q-Vektörü IV 6 Baroklinik Kararsızlık, Hidrodinamik Kararsızlık V 7 Normal Mod Baroklinik Kararsızlık; İki-Tabakalı Model, 1.Yıliçi sınavı V 8 Lineer Pertürbasyon analizi V 9 Baroklinik Dalgalarda Düşey hareket VI 10 Baroklinik dalgaların Enerji yapıları, Hazır Potansiyel Enerji VI 11 İki-tabakalı model için enerji denklemleri VI 12 Atmosferin Genel Sirkülasyonu, Problemin doğası, 2.Yıliçi sınavı VII 13 Ortalama Sirkülasyonun Korunumu; Atmosferin Kinetik Enerji Dengesi VII 14 Açısal Momentum bütçesi, Genel Sirkülasyonun laboratuvar benzeşimi. VII COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 The observed structure of Extratropical Circulations I 2 Quasi-Geostrophic Approximation I 3 Development of Quasi-Geostrophic System, The Tendency Equation II 4 The Tendency Equation, The Quasi-Geostrophic Potential Vorticity Equation III 5 Diagnosis of the Vertical Motion, Omega Equation, The Q-Vector IV 6 Baroclinic Instability, Hydrodinamic Instability V 7 Normal Mode Baroclinic Instability; A Two-Layer Model, 1.Midterm exam. V 8 Linear Pertubation Analysis V 9 Vertical Motion in Baroclinic Waves VI 10 The Energetics of Baroclinic Waves, Available Potential Energy VI 11 Energy Equations for the Two-Layer Model VI 12 The General Circulation of the Atmosphere, The Nature of the Problem, 2.Midterm exam. VII 13 The Maintenance of the Mean Circulation; The Kinetic-Energy Balance of the Atmosphere VII 14 The Angular Momentum Budget, Laboratory Simulation of the General Circulation VII
Dersin Atmosfer Bilimleri Yüksek Lisans Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme, güncel teknik ve yöntemlerin farkında olma, gerektiğinde inceleyip, öğrenme ve bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olma, sınırlı ve eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlama, disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (Bilgi). ii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler üretebilme, yeni yöntemler geliştirme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (Beceri). iii. Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları, eleştirel bir yaklaşımla mevcut bilgi ve becerilerini kullanarak tasarlayıp, yürütebilme, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alma, çok disiplinli takımlarda liderlik ederek çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). iv. Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel nitel veriler ile destekleyerek, gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyip, geliştirmek ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, ulusal tercihen uluslararası toplantılarda, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). v. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını en az bir bildiri ile alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vi. Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi 1 2 3 1. Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Atmospheric Sciences M.Sc. Program Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area, becoming aware of current techniques and methods, if necessary, learning them and having comprehensive knowledge about their limitations, completing the knowledge with scientific methods by using limited and incomplete data based upon the competency in graduate level (Knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines developing new methods and solving the faced problems by related searching methods (Skill). iii. By means of the ability to use critically analyze knowledge and skills to study related to one s area that requires expertise in analytical, modeling, and experimental based research on that area, directing and developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (Competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use the required level of computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written, oral, and visual communication with groups within one s or different fields in national, preferably international environment. (Communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies at least by one presentation in the international environment (Communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (Area specific competency). Level of Contribution 1 2 3 1. Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof.Dr.Yunus BORHAN Tarih (Date) 15 Nisan 2011 İmza (Signature)
Dersin Kodu MTO 515 Dersin Adı Ileri Dinamik Meteoroloji Dersin Dili Türkçe Dersin Kredisi 3 Dersin ECTS Kredisi 7.5 Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TOPLAM Saat Kazanılan I I II III IV V V V VI VI VI VII VII VII - Beceri (Çıktılar) Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3-42 Laboratuar - - - - - - - - - - - - - - - - Uygulama - - - - - - - - - - - - - - - - Dersle ilgili - 3 3 10 3 3 3 10 3 4 4 10 4 4-64 Sınıf dışı Etkinlikler Odev 1 Odev 2 Odev 3 Sınavlar ve - 2 2 3 3 6 10 3 3 3 6 10 6 6 15 78 Sınava Hazırlık Toplam Saat 3 8 8 16 9 12 16 16 9 10 13 23 13 13 15 184 Ders 2 adet kısa sınav(%10), 2 adet Yılici sınavı(%40), Final sınavı (%50) Değerlendirme Sistemi Ders Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans/doktora öğrencileri aşağıdaki bilgi, beceri ve yetkinliğini kazanır; I. Farklı ölçeklerdeki atmosferik hareketlerin davranışını anlamak ve birbirleri üzerindeki etkilerini değerlendirmek, II. Tropiklerdışı sirkülasyonların gözlenmiş yapılarını yorumlamak, III. Bilinen bir jeopotansiyel dağılıştan düşey hareket alanının tanısını yapmak, IV. İzobarik yüzeyler üzerindeki jeopotansiyel yükseklik dağılışı ile üç boyutlu hız alanının yapısı ve gelişimini tayin etmek, V. Verilen üç boyutlu başlangıç dağılışından jeopotansiyel alanın gelişiminin öngörüsünü yapmak, VI. Sinoptik-ölçekli bozulmaların büyümesine sebep olan ortalama akışın dinamik kararsızlığının rolünü açıklamak, VII. Atmosferin kinetik enerji ve açısal momentum bütçeleri yardımıyla zonal ortalama sirkülasyonun yapısını açıklamak becerilerini kazanır. Tarih 15 Nisan 2011 Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr.Yunus BORHAN