Rolf Kipfer: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Rolf Kipfer
Adresse
EAWAG
Überlandstrasse 133
Abteilung Wasserresourcen und Trin
8600 Dübendorf
SWITZERLAND
Telefon044 823 55 30
Fax044 823 52 10
E-Mailrkipfer@ethz.ch
DepartementErdwissenschaften
BeziehungTitularprofessor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
701-0401-AALHydrosphere Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
3 KP6RR. Kipfer, C. Roques
KurzbeschreibungQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturLehrmittel zum Selbstudium

Oberflächengewässer.
'Physics and Chemistry in Lakes', ed: Lerman, A., Imboden, D.M., and Gat, J., Springer Verlag, 1995:
Chapter 4: Imboden, D.M., and Wüest, A. 'Mixing Mechanisms in Lakes'
'Environmental Organic Chemistry', ed: Schwarzenbach, R., Imboden, D. M., and Gschwend, Ph., Willey, 2002:
Chapter 6.4: Air-Water Partitioning
Chapter 19.2: Bottleneck Boundaries

Grundwasser:
Fetter, C.W. 'Applied Hydrogeology', Prentice Hall, 2002 (4th edition):
Chapters 1 - 6, 8, 10, 11.

Zusätzliche, nicht-obligatorische Lehrmittel:
a) Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a.
701-0401-00LHydrosphäre3 KP2VR. Kipfer, C. Roques
KurzbeschreibungQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis für die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde, die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen bestimmen. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den empfohlenen Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturDie Vorlesung stützt sich auf folgende Lehrmittel:
a) Park, Ch., 2001, The Environment, Routledge, 2001
b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a.
Voraussetzungen / BesonderesDie Fallbeispiele und die selbständig zu bearbeitende Uebungen sind ein obligatorischer Bestandteil der Lehrveranstaltung.
701-1313-00LIsotopic and Organic Tracers in Biogeochemistry Information 3 KP2GR. Kipfer, S. Ladd
KurzbeschreibungThe course introduces the scientific concepts and typical applications of tracers in biogeochemistry. The course covers stable and radioactive isotopes, geochemical tracers and biomarkers and their application in biogeochemical processes as well as regional and global cycles. The course provides essential theoretical background for the lab course "Isotopic and Organic Tracers Laboratory".
LernzielThe course aims at understanding the fractionation of stable isotopes in biogeochemical processes. Students learn to know the origin and decay modes of relevant radiogenic isotopes. They discover the spectrum of possible geochemical tracers and biomarkers, their potential and limitations and get familiar with important applications
InhaltGeogenic and cosmogenic radionuclides (sources, decay chains);
stable isotopes in biogeochemistry (nataural abundance, fractionation);
geochemical tracers for processes such as erosion, productivity, redox fronts; biomarkers for specific microbial processes.
Skripthandouts will be provided for every chapter
LiteraturA list of relevant books and papers will be provided
Voraussetzungen / BesonderesStudents should have a basic knowledge of biogeochemical processes (BSc course on Biogeochemical processes in aquatic systems or equivalent)
701-1333-00LIsotopic and Organic Tracers Laboratory Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 3 KP4PR. Kipfer, S. Ladd
KurzbeschreibungThis course will illustrate how different tracers and isotopes are used in natural systems. Here especially the processes (transformation, timescales) that take place and can be revealed by tracers/isotopes will be demonstrated but also flux rates will be calculated using different tracers.
LernzielStudents know how to use tracers/isotopes to investigate/understand ecosystems
They will understand the methods and analytical devices related to tracer/isotope work
Have a feeling for timescales on which natural processes occur
Students will be able to apply different sampling techniques in aquatic sciences
InhaltBasics:
O,H isotopes as tracers for mixing in aquatic systems
Carbon isotopes as tracer for methane oxidation
210Pb, 137Cs as a tracer for sedimentation rate/mixing
SF6, Neon, He as tracers for exchange processes at the air/water interface

Case assessment:
Sampling of a Swiss lake (Rotsee)
Sampling techniques for different elements
Sample preparation for different techniques
Measurements at isotope mass spectrometer/gamma counter
Interpretation of results from the special sampling campaign and in a broader context