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Unser Institut

Das Meteorologische Institut der Universität Bonn (MIUB) wurde am 6.11.1961 mit der Berufung von Prof. Dr. Hermann Flohn gegründet (zur Geschichte: http://www.meteo.uni-bonn.de/institut/historie). Es ist heute mit vier Professuren eine der kleineren eigenständigen Lehreinheiten an der Universität. Dies dokumentiert sich auch in einer Gesamtzahl von ca. 100 aktiven Studierenden. Zu deren Betreuung stehen neben den Professoren drei Assistenten (im Rang von Akademischen Räten auf Zeit) und ein regulärer Akademischer Rat zur Verfügung. Als wichtige Ansprechpartner für die Studierenden dienen auch die z.Zt. ca. 40 wissenschaftlichen Mitarbeiter (Doktoranden und PostDocs). Für technische Hilfen in der EDV und bei der Arbeit mit den wissenschaftlichen Gerätschaften stehen drei Personen zur Verfügung. Die größte meteorologische Fachbibliothek in NRW wird von einer Fachkraft kompetent betreut.

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Bei dieser Institutsgröße lässt sich sehr gut eine individuelle Betreuung der Studierenden gestalten. Es bedarf über die fachliche Spezialisierung hinaus keiner zusätzlicher Einteilungsstrukturen, wie Abteilungen o.ä. Das MIUB tritt in seiner Gesamtheit an die Öffentlichkeit und an den Studierenden heran.

Aus der Beschäftigung mit der Atmosphäre und dem Klimasystem lernen wir, dass man nur über die präzise Kenntnis der Grundlagen der Mathematik, Physik und Meteorologie zu kompetenten und wissenschaftgerechten Aussagen über das komplexe Gesamtsystem gelangen kann. Diese Erkenntnis übertragen wir in der Lehre auch auf alle Hilfsmittel und Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens während des sechssemestrigen Bachelorstudiengangs „Meteorologie“. Durch diese Philosophie kann der Abiturientia mit den aus unserem föderalen Schulsystem stammenden Ungleichheiten in der Vorbildung ein Einstieg in das Studium ermöglicht werden.

Die sehr guten Verbindungen zur Lehreinheit der Geowissenschaften an der Universität Bonn und zum Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität zu Köln verhindern, dass sich das MIUB als Insel darstellt. Mit den genannten Lehreinheiten zusammen werden die kooperierenden Masterstudiengänge „Physik der Erde und Atmosphäre“ an der Universität Bonn und der Universität zu Köln gestaltet. Damit und mit einer offenen Einstellung des MIUB zur Gestaltung des Studiums in den Wahlpflichtbereichen kann dem Studierenden ein fachliches Angebot in einem Umfang gemacht werden, das weit über die Möglichkeiten einer so kleinen Einheit hinausgeht. Der Meteorologie-Student in Bonn lernt aus der Geborgenheit des Instituts heraus, sich weltoffen zu bewegen und in unterschiedlich zusammengesetzten Teams mitzuarbeiten. Dies wird soweit wie möglich auch durch den Einsatz als studentische Hilfskraft im Rahmen aktuell laufender Forschungsprojekte unterstützt.

 

Forschungsschwerpunkte

Seit Einführung der konsekutiven Studiengänge gab es am Meteorologischen Institut 40 Bachelor- und 18 Masterabschlüsse, also 8 bzw. 9 pro Jahr. Hinzu kommen ca. 4 Doktortitel pro Jahr. Insgesamt 10 Forscher wurden vom Meteorologischen Institut innerhalb der letzten gut 20 Jahre zur Habilitation geführt. Die Forschung wird hauptsächlich durch Drittmittel (z. B. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und von der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften) finanziert; ein großer Teil dieser Mittel wird für DoktorandInnen ausgegeben. Die Ergebnisse der Forschung, die in unserem Fachbereich erzielt wurden, werden in jährlich ca. 40 Artikeln in Fachzeitschriften publiziert. Die hier genannten absoluten Zahlen sind klein, bezieht man sie jedoch auf die Anzahl der Hochschullehrer, so liegt das Bonner Meteorologische Institut auf den vordersten Plätzen im Ranking der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Im Fachbereich Meteorologie wird Spitzenforschung in vielen Themenbereichen durchgeführt. Eine grobe Einteilung kann man nach den Namen der Lehrstühle vornehmen: Allgemeine und Experimentelle Meteorologie, Theoretische Meteorologie, Stochastische Dynamik und Klimadynamik.

Allgemeine und Experimentelle Meteorologie

Im Zentrum dieser Forschungsgruppe steht die Verwendung von fernerkundlichen Messungen zur Initialisierung und Verbesserung mesoskaliger Atmosphärenmodelle. Zu diesem Zweck werden meteorologische Parameter wie Niederschlag, Bewölkung, atmosphärische und Bodenfeuchte in Experimenten gemessen. Genutzt werden die Daten zur Validation von Numerischen Wettervorhersagemodellen und zur Assimilation dieser Parameter in die Modelle.

Für die Messungen stehen in Bonn u.a. ein X-Band Wetterradar, mit dem dreidimensionale Messungen in einem horizontalen Radius von 100 km um das Institut herum gemacht werden, und verschiedene aktive und passive Mikrowellenmessgeräte zur Verfügung. Diese instrumentelle Ausstattung ist einmalig in der universitären Landschaft in Deutschland.

Zur Verwendung dieser fernerkundlichen Messungen, die durch Satellitendaten im infraroten und Mikro-Wellenlängenbereich ergänzt werden, müssen Computerprogramme zur Inversen Modellierung, sogenannte Retrievals, entwickelt werden. Der besondere Schwerpunkt liegt auf hochauflösenden Modellen und deren Kopplung mit hydrologischen Modellen.

Theoretische Meteorologie

In der theoretischen Meteorologie werden unterschiedliche Fragestellungen meteorologischer Forschung mit Hilfe mathematisch-physikalischer Methoden behandelt. Als Grundlage hierfür dienen die auf physikalischen Axiomen beruhenden Gleichungen zur Beschreibung der in der Atmosphäre ablaufenden thermo-hydrodynamischen Prozesse. Die hieraus abgeleiteten mathematischen Prozessbeschreibungen werden in numerische Algorithmen transformiert, die es gestatten, die Vorgänge in der Atmosphäre mit Hilfe von Computerberechnungen zu simulieren.

Stochastische Dynamik

Die Arbeitsgruppe stochastische Dynamik beinhaltet die Analyse, Modellierung und Vorhersage der Atmosphäre auf verschiedenen Skalen, wobei diese als stochastisches, dynamisches System aufgefasst wird. Schwerpunkte sind

  • extreme Ereignisse in Wetter und Klima
  • Numerische Modellierung stochastischer Prozesse
  • Analyse und statistische Interpretation von numerischen Wettervorhersagen

Hierbei existiert eine enge Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Klimadynamik.

Klimadynamik

In der Arbeitsgruppe Klimadynamik wird über das Klima des Planeten Erde geforscht. Dies beginnt weit in der Vergangenheit in Zusammenarbeit mit dem Steinmann Institut für Geologie, Paläontologie und Mineralogie für Zeiträume bis vor der letzten Eiszeit. Dies trägt zur Vertiefung des Verständnisses des ungestörten Klimasystems bei. Für das andere Ende der Zeitskala werden numerischen Simulationen für zukünftige Klimaszenarien in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg erstellt und ausgewertet. Dabei liegt in Bonn das Hauptgewicht nicht in der Modellentwicklung, sondern in dem systematischen statistischen Vergleich von Beobachtungen und Simulationen.
Mit diesen sollen aus den gemessenen oder modellierten Daten Aussagen mit nachprüfbaren Signifikanzangaben z.B. zu Fragen des vom Menschen gemachten Klimaeinflusses extrahiert werden. Dabei geht man seit langem weg von der Mittelwertstatistik früherer klimatologischer Forschung u.a. zu moderner Extremwertforschung.

 

Arbeitsgruppenübergreifend werden im Rahmen eines Langfristprojektes der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaft Klimaänderungen auf der Basis von historischen Klimaaufzeichnungen bearbeitet.

Ständig aktualisierte Informationen zur Forschung am Meteorologischen Institut in Bonn finden Sie auf der Webseite des Meteorologischen Instituts.

 

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