25314 Numerisk marinbiologisk modellering

2023/2024

Kursusinformation
Computational marine ecological modelling
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, numeriske øvelser og et mindre projekt.
13-uger
F3A
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Uden hjælpemidler
7-trins skala , intern bedømmelse
25303/25328 , Være i stand til at programmere i Matlab eller andet tilsvarende programmeringssprog.
Ken Haste Andersen , kha@aqua.dtu.dk
25 Institut for Akvatiske Ressourcer
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Formålet med dette kursus er at lære at formulere, implementere og vurdere modeller af livet i havene og dettes sammespil med det fysiske miljø. Kurset fokuserer på praktiske øvelser med at udvikle egne modeller samt at benytte professionelle værktøjer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • At løse de partielle differentialligninger der beskriver processerne advektion og diffusion vha. differens algoritmer.
  • Beskrive og modellere de basale processer der er relevante for at konstruere boks-modeller af næringsstoffer, plankton, zooplankton og detritus cyklussen (NPZD modeller).
  • Designe, parameterisere, implementere og betjene en NPZD model af en vandsøjle.
  • Fortolke dynamikken af NPZD modeller gennem årstidscyklussen.
  • Diskutere styrker og svagheder ved NPZD-type modeller til at forudsige produktion i vandsøjlen, f.eks. forårs- og efterårsopblomstringer og produktions-maxima under overfladen.
  • Beskrive de grundlæggende processer i en størrelsesstruktureret model af en fiskepopulation.
  • Have kendskab til at anvende eksisterende avancerede model systemer for fysiske og økologiske marine organismer.
  • -
Kursusindhold
Kurset har fokus på avancerede økologiske modeller løst ved numeriske løsninger af partielle differentialmodeller. Igennem kurset vil hver student udvikle og implementere en 1D hydrografisk model for en vandsøjle, drevet af årstidens vinde og temperatur, inklusiv en model for næringsstoffer, plankton, zooplankton og detritus (NPZD model). Dette involverer at tilegne sig den basale teori for at løse partielle differentialligninger. Modellen vil blive anvendt til at simulere årstidsvariationen af hydrografi og primær/​sekundær produktion. Et andet model system er en størrelsesstruktureret model af en fiskepopulation, formuleret som en partiel differentialligning. Den anden del af kurset indebærer anvendelse af et eksisterende avanceret model system, enten General Ocean Turbulence Model eller Mike EcoLab systemet fra DHI. Slutteligt vil de studerende udvikle deres eget projekt, som enten kunne involvere en udvidelse af en af de eksisterende modeller, f.eks. anvende den på en specifik situation, udvikle en ny økologisk model platform eller anvende eksisterende professionelle økologiske modelleringsværktøjer som DHIs EcoLab til et bestemt praktisk problem.
Litteraturhenvisninger
Noter og samling af artikler.
Bemærkninger
Dette kursus giver studerende kompetencer, der er relevante for FN’s SDG'er, især #14 (Life below water)
Sidst opdateret
04. maj, 2023