Wie bestimmen solare und terrestrische Strahlung sowie Luftbewegungen die Temperatur der Erde und der Atmosphäre?

Wie verändern Pflanzen den Strahlungshaushalt und die Temperatur?

Und wie beeinflusst der Mensch diese Komponenten des Systems Erde?

Diese Fragen sind derzeit besonders relevant, sowohl im Hinblick auf den Klimawandel als auch auf die Sicherung der weltweiten Nahrungsmittelversorgung. Der Kurs vermittelt die Grundlagen, um diese Zusammenhänge zu verstehen, indem er Inhalte aus Meteorologie und Pflanzenwissenschaften miteinander verknüpft. Im Kurs erarbeiten sich die Teilnehmenden ein Modell zum Strahlungshaushalt der Erde und koppeln dieses anschließend mit einem einfachen Pflanzenwachstumsmodell. Dies geschieht durch die Auseinandersetzung mit Strahlungsgesetzen, pflanzenphysiologischen Prozessen und mathematischer Modellierung.

Am Ende des Kurses sind die Teilnehmenden in der Lage, einfache Modelle für Prozesse in der Atmosphäre und im Pflanzenwachstum zu erstellen sowie diese Modelle hinsichtlich ihrer Limitationen und Anwendbarkeit kritisch zu beurteilen.

Die Teilnehmenden sollten grundlegende Kenntnisse in der Differential- und Integralrechnung mitbringen sowie Interesse an Physik, Biologie und Mathematik. Außerdem sollte die Bereitschaft bestehen, sich mit der Programmiersprache Python auseinanderzusetzen, da diese genutzt wird, um erarbeitete Modelle zu implementieren und Simulationen auszuführen. Im Vorfeld wird den Teilnehmenden zur Einführung oder Wiederholung der benötigen Grundlagen themenrelevantes Material zur Verfügung gestellt.