Global Warming II: Create Your Own Models in Python

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Global Warming II: Create Your Own Models in Python

Dozent: David Archer

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Kompetenzen, die Sie erwerben

Kategorie: Differential Equations
Kategorie: Simulation and Simulation Software
Kategorie: Mechanics
Kategorie: Mathematical Modeling
Kategorie: Matplotlib
Kategorie: Numerical Analysis
Kategorie: Environmental Science
Kategorie: Physical Science
Kategorie: Climate Change Programs
Kategorie: Scientific Visualization
Kategorie: Simulations

Werkzeuge, die Sie lernen werden

Kategorie: NumPy

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Unterrichtet in Englisch

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In diesem Kurs gibt es 5 Module

This class provides a series of Python programming exercises intended to explore the use of numerical modeling in the Earth system and climate sciences. The scientific background for these models is presented in a companion class, Global Warming I: The Science and Modeling of Climate Change. This class assumes that you are new to Python programming (and this is indeed a great way to learn Python!), but that you will be able to pick up an elementary knowledge of Python syntax from another class or from on-line tutorials.

This class is intended to complement a Coursera class called Global Warming I: The Science and Modeling of Climate Change, which presents much of the background to the material here. In this class you'll be using spreadsheets (maybe) and Python (definitely) to do some simple numerical calculations on topics in Earth System Science. The model you'll be working on this week is based on material from Unit 3 of that class, called First Climate Model.

Das ist alles enthalten

2 Videos6 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe1 peer review

2 VideosInsgesamt 7 Minuten

Welcome4 Minuten
How the Model Works3 Minuten

6 LektürenInsgesamt 60 Minuten

Scripting and Spreadsheets10 Minuten
Tips for Using Spreadsheets for Numerical Simulation10 Minuten
Tips for Getting Started Coding10 Minuten
Model Formulation10 Minuten
How to Solve Using a Spreadsheet10 Minuten
How to Encode into Python or Fortran10 Minuten

1 AufgabeInsgesamt 30 Minuten

Code Tricks: Heat Capacity, Time Steps, and Equilibration Time30 Minuten

1 ProgrammieraufgabeInsgesamt 180 Minuten

Code Check180 Minuten

1 peer reviewInsgesamt 120 Minuten

Code Review120 Minuten

The ideas behind this model were explained in Unit 7, Feedbacks, in Part I of this class. First we get to generate simple linear "parameterization" functions of planetary albedo and the latitude to which ice forms (colder = lower latitude ice). Second, for any given value of the solar constant, L, we'll use iteration to find consistent values of albedo and T, to show the effect of the ice albedo feedback on Earth's temperature, running away to fall into the dreaded "snowball Earth".

Das ist alles enthalten

1 Video3 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe1 peer review

1 VideoInsgesamt 5 Minuten

How the Model Works5 Minuten

3 LektürenInsgesamt 30 Minuten

Parameterized Relationship Between T, Ice Latitude, and Albedo10 Minuten
Spreadsheet Instructions10 Minuten
Coding Instructions10 Minuten

1 AufgabeInsgesamt 30 Minuten

Code Trick: Hysteresis Into and Out Of the Snowball30 Minuten

1 ProgrammieraufgabeInsgesamt 180 Minuten

Code Check180 Minuten

1 peer reviewInsgesamt 60 Minuten

Code Review60 Minuten

Ice flows like extra-thick molasses, downhill. The shape of the ice sheet (altitude versus distance across) is determined by the relationship between ice surface slope and the flow rate of the ice.

Das ist alles enthalten

1 Video3 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe1 peer review

Planetary rotation and fluid flow were explained in Part I of this class, Unit 6, on Weather and Climate.

Das ist alles enthalten

1 Video1 Lektüre2 Aufgaben3 Programmieraufgaben1 peer review

1 VideoInsgesamt 7 Minuten

How the Model Works7 Minuten

1 LektüreInsgesamt 10 Minuten

Model Description10 Minuten

2 AufgabenInsgesamt 60 Minuten

Code Trick: Geostrophic Flow and a Drifting Rossby Wave30 Minuten
Code Trick: Gyre Circulation with Westward Intensification30 Minuten

3 ProgrammieraufgabenInsgesamt 540 Minuten

Optional Code Check, Simple Rotation Scheme180 Minuten
Optional Code Check, Interpolated Rotation 180 Minuten
Code Check180 Minuten

1 peer reviewInsgesamt 120 Minuten

Code Review120 Minuten

Background for this model was presented in Part I of this class, Unit 9, The Perturbed Carbon Cycle.

Das ist alles enthalten

1 Video4 Lektüren1 Aufgabe1 Programmieraufgabe1 peer review

1 VideoInsgesamt 5 Minuten

How the Model Works5 Minuten

4 LektürenInsgesamt 40 Minuten

Description of the Model Formulation10 Minuten
Tips for Solving in a Spreadsheet10 Minuten
Tips for Encoding10 Minuten
Survey on MOOC technology10 Minuten

1 AufgabeInsgesamt 30 Minuten

Code Trick: Aerosol Masking and Our Future30 Minuten

1 ProgrammieraufgabeInsgesamt 180 Minuten

Code Check180 Minuten

1 peer reviewInsgesamt 60 Minuten

Code Review60 Minuten

Dozent

David Archer

The University of Chicago

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The University of Chicago

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Status: Vorschau
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Global Warming I: The Science and Modeling of Climate Change
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Felipe M.

Lernender seit 2018

„Es ist eine großartige Erfahrung, in meinem eigenen Tempo zu lernen. Ich kann lernen, wenn ich Zeit und Nerven dazu habe.“

Jennifer J.

Lernender seit 2020

„Bei einem spannenden neuen Projekt konnte ich die neuen Kenntnisse und Kompetenzen aus den Kursen direkt bei der Arbeit anwenden.“

Larry W.

Lernender seit 2021

„Wenn mir Kurse zu Themen fehlen, die meine Universität nicht anbietet, ist Coursera mit die beste Alternative.“

Chaitanya A.

„Man lernt nicht nur, um bei der Arbeit besser zu werden. Es geht noch um viel mehr. Bei Coursera kann ich ohne Grenzen lernen.“

Bewertungen von Lernenden

5 stars
56,14 %
4 stars
21,05 %
3 stars
12,28 %
2 stars
3,50 %
1 star
7,01 %

Zeigt 3 von 57 an

Geprüft am 18. Juni 2016

Really good course. Short, content-filled lectures and practical application!

Geprüft am 15. Feb. 2017

I would love some more excercises, more modeling concepts. A great experience after all!

Geprüft am 29. Jan. 2021

Great course, really interesting! The difficulty of the course didn't follow a linear growth, as week 4 was much more difficult than the others.

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