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यह कार्यक्रम समस्या-आधारित शिक्षा के इर्द-गिर्द डिज़ाइन किया गया है, जिसके तहत पेशेवर को शैक्षणिक वर्ष के दौरान उत्पन्न होने वाली विभिन्न व्यावसायिक अभ्यास स्थितियों को हल करने का प्रयास करना चाहिए। इस उद्देश्य के लिए, छात्र को प्रसिद्ध और अनुभवी विशेषज्ञों द्वारा बनाए गए एक अभिनव इंटरएक्टिव वीडियो सिस्टम द्वारा सहायता प्रदान की जाएगी।     

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मॉड्यूल 1. उन्नत ऊष्मागतिकी 

1.1. ऊष्मागतिकी की औपचारिकता 

1.1.1. ऊष्मागतिकी के नियम 
1.1.2. मूलभूत समीकरण 
1.1.3. आंतरिक ऊर्जा: यूलर का फॉर्म 
1.1.4. गिब्स-डुहेम समीकरण 
1.1.5. लेजेंड्रे ट्रांसफॉर्मेशन 
1.1.6. ऊष्मागतिकी की क्षमताएँ 
1.1.7. मैक्सवेल के द्रव के लिए संबंध 
1.1.8. स्थिरता की स्थिति 

1.2. मैक्रोस्कोपिक प्रणालियों का सूक्ष्म विवरण I 

1.2.1. माइक्रोस्टेट्स और मैक्रोस्टेट्स: परिचय 
1.2.2. चरण स्थान 
1.2.3. समष्टि 
1.2.4. माइक्रोकैनोनिकल सामूहिकता 
1.2.5. तापीय संतुलन 

1.3. मैक्रोस्कोपिक प्रणालियों का सूक्ष्म विवरण II 

1.3.1. पृथक प्रणालियाँ 
1.3.2. सांख्यिकीय एन्ट्रॉपी 
1.3.3. मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मान वितरण 
1.3.4. दबाव 
1.3.5. प्रवाह 

1.4. कैनोनिकल सामूहिकता 

1.4.1. विभाजन फ़ंक्शन 
1.4.2. आदर्श प्रणालियाँ 
1.4.3. ऊर्जा अध:पतन 
1.4.4. संभावित पर मोनोएटोमिक आदर्श गैस का व्यवहार 
1.4.5. ऊर्जा समविभाजन प्रमेय 
1.4.6. पृथक प्रणालियाँ 

1.5. चुंबकीय प्रणालियाँ 

1.5.1. चुंबकीय प्रणालियों की ऊष्मागतिकी 
1.5.2. शास्त्रीय पैरामैग्नेटिज्म 
1.5.3. ½ स्पिन पैरामैग्नेटिज्म 
1.5.4. एडियाबेटिक डिमैग्नेटाइजेशन 

1.6. चरण परिवर्तन 

1.6.1. चरण परिवर्तन का वर्गीकरण 
1.6.2. चरण आरेख 
1.6.3. क्लैपेरॉन समीकरण 
1.6.4. वाष्प-संघनित चरण संतुलन 
1.6.5. महत्वपूर्ण बिंदु 
1.6.6. एरेनफेस्ट का चरण संक्रमण का वर्गीकरण 
1.6.7. लैंडौ का सिद्धांत 

1.7. आइसिंग का मॉडल 

1.7.1. परिचय 
1.7.2. एक-आयामी श्रृंखला 
1.7.3. खुली एक-आयामी श्रृंखला 
1.7.4. माध्य क्षेत्र सन्निकटन 

1.8. वास्तविक गैसें 

1.8.1. बोधगम्यता कारक. वायरल विकास 
1.8.2. इंटरेक्शन पोटेंशियल और कॉन्फ़िगरेशनल पार्टीशन फ़ंक्शन
1.8.3. दूसरा विरियल गुणांक 
1.8.4. वान डेर वाल्स समीकरण 
1.8.5. जालीदार गैस 
1.8.6. संबंधित राज्य कानून 
1.8.7. जूल और जूल-केल्विन विस्तार 

1.9. फोटॉन गैस 

1.9.1. बोसॉन सांख्यिकी बनाम फर्मिऑन सांख्यिकी 
1.9.2. ऊर्जा घनत्व और राज्यों की गिरावट 
1.9.3. प्लैंक वितरण 
1.9.4. फोटॉन गैस की अवस्था के समीकरण 

1.10. मैक्रोकैनोनिकल सामूहिकता 

1.10.1. विभाजन फ़ंक्शन 
1.10.2. पृथक प्रणालियाँ 
1.10.3. उतार चढ़ाव 
1.10.4. आदर्श प्रणालियाँ 
1.10.5. मोनोएटोमिक गैस 
1.10.6. वाष्प-ठोस संतुलन 

मॉड्यूल 2. मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान 

2.1. वायुमंडल की सामान्य संरचना 

2.1.1. मौसम और जलवायु 
2.1.2. पृथ्वी के वायुमंडल की सामान्य विशेषताएँ 
2.1.3. वायुमंडलीय संरचना 
2.1.4. वायुमंडल की क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर संरचना 
2.1.5. वायुमंडलीय चर  
2.1.6. अवलोकन प्रणालियाँ 
2.1.7. मौसम संबंधी पैमाने  
2.1.8. स्थिति के समीकरण 
2.1.9. हाइड्रोस्टेटिक समीकरण 

2.2. वायुमंडलीय गति 

2.2.1. वायु द्रव्यमान 
2.2.2. अतिरिक्त उष्णकटिबंधीय चक्रवात और मोर्चे 
2.2.3. मेसोस्केल और माइक्रोस्केल परिघटना 
2.2.4. वायुमंडलीय गतिशीलता के मूल सिद्धांत 
2.2.5. वायु गति: आभासी और वास्तविक बल 
2.2.6. क्षैतिज गति के समीकरण 
2.2.7. भूगर्भीय पवन, घर्षण बल और क्रमिक पवन 
2.2.8. वायुमंडलीय सामान्य परिसंचरण 

2.3. वायुमंडल में रेडियोधर्मी ऊर्जा विनिमय 

2.3.1. सौर और स्थलीय विकिरण 
2.3.2. विकिरण का अवशोषण, उत्सर्जन और परावर्तन 
2.3.3. पृथ्वी-वायुमंडल रेडियोधर्मी आदान-प्रदान 
2.3.4. ग्रीनहाउस प्रभाव 
2.3.5. वायुमंडल के शीर्ष पर विकिरण संतुलन 
2.3.6. जलवायु का विकिरण बल 

 2.3.6.1. प्राकृतिक और मानवजनित जलवायु बल 
 2.3.6.2. जलवायु संवेदनशीलता 

2.4. वायुमंडल की ऊष्मागतिकी 

2.4.1. एडियाबेटिक प्रक्रियाएँः संभावित तापमान 
2.4.2. शुष्क वायु की स्थिरता और अस्थिरता 
2.4.3. वायुमंडल में जल वाष्प का संतृप्ति और संघनन 
2.4.4. नम हवा का बढ़ना: संतृप्त और स्यूडोएडियाबेटिक एडियाबेटिक विकास 
2.4.5. संघनन स्तर 
2.4.6. आर्द्र वायु की स्थिरता और अस्थिरता 

2.5. बादल भौतिकी और वर्षा 

2.5.1. सामान्य बादल निर्माण प्रक्रियाएँ 
2.5.2. बादल आकृति विज्ञान और वर्गीकरण 
2.5.3. क्लाउड माइक्रोफिजिक्स: संघनन नाभिक और बर्फ नाभिक 
2.5.4. अवक्षेपण प्रक्रियाएँ: वर्षा, हिमपात और ओलावृष्टि का निर्माण
2.5.5. बादलों और वर्षा का कृत्रिम संशोधन 

2.6. वायुमंडलीय गतिशीलता 

2.6.1. जड़त्वीय और गैर-जड़त्वीय बल 
2.6.2. कोरिओलिस बल 
2.6.3. गति का समीकरण 
2.6.4. क्षैतिज दबाव क्षेत्र 
2.6.5. समुद्र तल पर दबाव में कमी 
2.6.6. क्षैतिज दबाव प्रवणता 
2.6.7. दबाव घनत्व 
2.6.8. आइसोहिप्सस 
2.6.9. आंतरिक निर्देशांक प्रणाली में गति का समीकरण 
2.6.10. क्षैतिज घर्षण रहित प्रवाह: भू-आकृतिक पवन, क्रमिक पवन 
2.6.11. घर्षण प्रभाव 
2.6.12. ऊँचाई पर हवा 
2.6.13. स्थानीय और लघु-स्तरीय पवन व्यवस्थाएँ 
2.6.14 दबाव और वायु माप 

2.7. सिनोप्टिक मौसम विज्ञान 

2.7.1. बैरिक प्रणालियाँ 
2.7.2. प्रतिचक्रवात 
2.7.3. वायु द्रव्यमान 
2.7.4. सामने की सतहें 
2.7.5. गर्म हवाएं 
2.7.6. शीत मोर्चा 
2.7.7. फ्रंटल डिप्रेशन। अवरोध अवरोधित मोर्चा 

2.8. सामान्य परिसंचरण 

2.8.1. सामान्य परिसंचरण की सामान्य विशेषताएँ 
2.8.2. सतही और ऊपरी अवलोकन 
2.8.3. सिंगल-सेल मॉडल 
2.8.4. ट्राईसेल्यूलर मॉडल 
2.8.5. जेट स्ट्रीम 
2.8.6. सागर की लहरें 
2.8.7. एकमन ट्रांसपोर्ट 
2.8.8. वर्षा का वैश्विक वितरण 
2.8.9. टेलीकनेक्शन। अल नीनो दक्षिणी दोलन। उत्तरी अटलांटिक दोलन 

2.9. जलवायु प्रणाली 

2.9.1. जलवायु वर्गीकरण 
2.9.2. कोपेन वर्गीकरण 
2.9.3. जलवायु प्रणाली के घटक 
2.9.4. युग्मन तंत्र 
2.9.5. जल विज्ञान चक्र 
2.9.6. कार्बन चक्र 
2.9.7. प्रतिक्रिया का समय 
2.9.8. प्रतिक्रिया 
2.9.9. जलवायु मॉडल 

2.10. जलवायु परिवर्तन 

2.10.1. जलवायु परिवर्तन की अवधारणा 
2.10.2. डेटा संग्रहण। पुराजलवायु तकनीक 
2.10.3. जलवायु परिवर्तन के साक्ष्य. पुराजलवायु 
2.10.4. वर्तमान ग्लोबल वार्मिंग 
2.10.5. ऊर्जा संतुलन मॉडल 
2.10.6. विकिरणवाला मजबूर करना 
2.10.7. जलवायु परिवर्तन के कारणात्मक तंत्र 
2.10.8. सामान्य परिसंचरण मॉडल और अनुमान 

मॉड्यूल 3. वायुमंडल की थर्मोडायनामिक्स 

3.1. परिचय 

3.1.1. आदर्श गैस की थर्मोडायनामिक्स 
3.1.2. ऊर्जा संरक्षण के नियम 
3.1.3. थर्मोडायनामिक्स  के नियम 
3.1.4. दबाव, तापमान और ऊंचाई 
3.1.5. मैक्सवेल-बोल्ट्ज़मान वेग वितरण 

3.2. वातावरण 

3.2.1. वायुमंडल का भौतिकी विज्ञान 
3.2.2. वायु संरचना 
3.2.3. पृथ्वी के वायुमंडल की उत्पत्ति 
3.2.4. वायुमंडलीय द्रव्यमान वितरण और तापमान 

3.3. वायुमंडलीय थर्मोडायनामिक्स के मूल सिद्धांत 

3.3.1. वायु की स्थिति का समीकरण 
3.3.2. आर्द्रता सूचकांक 
3.3.3. हाइड्रोस्टेटिक समीकरण: मौसम संबंधी अनुप्रयोग 
3.3.4. एडियाबेटिक और डायबेटिक प्रक्रियाएँ 
3.3.5. मौसम विज्ञान में एन्ट्रॉपी 

3.4. थर्मोडायनामिक आरेख 

3.4.1. प्रासंगिक थर्मोडायनामिक आरेख 
3.4.2. थर्मोडायनामिक आरेखों के गुण 
3.4.3. इमाग्राम्स 
3.4.4. तिरछा आरेख: अनुप्रयोग 

3.5. जल और उसके परिवर्तनों का अध्ययन 

3.5.1. जल के ऊष्मागतिक गुण 
3.5.2. संतुलन में चरण परिवर्तन 
3.5.3. क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण 
3.5.4. क्लॉसियस-क्लैपेरॉन समीकरण के सन्निकटन और परिणाम 

3.6. वायुमंडल में जल वाष्प का संघनन 

3.6.1. जल का चरण संक्रमण 
3.6.2. संतृप्त वायु के ऊष्मागतिक समीकरण 
3.6.3. जल की बूंदों के साथ जल वाष्प का संतुलन: केल्विन और कोहलर वक्र 
3.6.4. वायुमंडलीय प्रक्रियाएं जो जल वाष्प संघनन को जन्म देती हैं

3.7. समदाब रेखीय प्रक्रियाओं द्वारा वायुमंडलीय संघनन 

3.7.1. ओस और पाला निर्माण 
3.7.2. विकिरणीय और संवहन कोहरे का निर्माण 
3.7.3. आइसोएन्थैल्पिक प्रक्रियाएं 
3.7.4. समतुल्य तापमान और गीला थर्मामीटर तापमान 
3.7.5. वायु द्रव्यमानों का आइसोएन्थैल्पिक मिश्रण 
3.7.6. मिक्सिंग मिस्ट्स 

3.8. एडियाबेटिक एसेंट द्वारा वायुमंडलीय संघनन 

3.8.1. एडियाबेटिक वृद्धि द्वारा वायु की संतृप्ति 
3.8.2. प्रतिवर्ती एडियाबेटिक संतृप्ति प्रक्रियाएं 
3.8.3. छद्म-एडियाबेटिक प्रक्रियाएं 
3.8.4. समतुल्य छद्म-संभावित और गीला-थर्मामीटर तापमान 
3.8.5. हेअर ड्रायर प्रभाव 

3.9. वायुमंडलीय स्थिरता 

3.9.1. असंतृप्त वायु में स्थिरता मानदंड 
3.9.2. संतृप्त वायु में स्थिरता मानदंड 
3.9.3. सशर्त अस्थिरता 
3.9.4. संवहनीय अस्थिरता 
3.9.5. तिरछे आरेख के माध्यम से स्थिरता का विश्लेषण 

3.10. ऊष्मागतिक आरेख 

3.10.1. समतुल्य क्षेत्र परिवर्तन के लिए शर्तें 
3.10.2. ऊष्मागतिक आरेखों के उदाहरण 
3.10.3. टी-एलएन(पी) आरेख में थर्मोडायनामिक चर का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व 
3.10.4. मौसम विज्ञान में ऊष्मागतिक आरेखों का उपयोग 

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