Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

Umweltnaturwissenschaften Master Information
Vertiefung in Atmosphäre und Klima
Einführungskurse
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0471-01LAtmosphärenchemie Information W3 KP2GM. Ammann, D. W. Brunner
KurzbeschreibungDiese Vorlesung bietet eine Einführung in die Atmosphärenchemie auf Bachelorniveau.
Neben Grundlagen zu Reaktionen in der Gasphase und heterogenen Reaktionen auf Aerosolen und in Wolken werden die Zusammenhänge erläutert, die zu globalen Problemen wie der stratosphärischen Ozonzerstörung bis hin zu lokalen Problemen wie städtischer Luftverschmutzung führen.
LernzielDie Studierenden erarbeiten sich ein Grundverständnis atmosphären-chemischer Reaktionen in der Gasphase sowie heterogener Reaktionen und Prozesse auf Aerosolen und in Wolken.
Sie kennen die wichtigsten chemischen Prozesse in der Troposphäre und Stratosphäre.
Sie kennen und verstehen die wichtigsten atmosphärischen Umweltprobleme wie Luftverschmutzung, troposphärische Ozonbildung, stratosphärische Ozonzerstörung und die Zusammenhänge zwischen Luftverschmutzung und Klimawandel.
Inhalt- Ursprung und Eigenschaften der Atmosphäre: Struktur, grossskalige Zirkulation, UV-Strahlung
- Thermodynamik und Kinetik von Gasphasen-Reaktionen: Reaktionsenthalpie und freie Energie, Ratengleichungen, Mechanismen biomolekularer und termolekularer Reaktionen
- Troposphärische Photochemie: Photolysereaktionen, Photochemie der troposphärischen Ozonbildung, HOx Budget, trockene und feuchte Deposition
- Aerosole und Wolken: Chemische Eigenschaften, primäre und sekundäre Aerosolquellen
- Multiphasenchemie: Kinetik heterogener Reaktionen, Löslichkeit und Hygroskopizität, N2O5 Chemie, Oxidation von SO2, Bildung sekundärer organischer Aerosole
- Luftqualität: Rolle der Grenzschicht, Sommer- und Wintersmog, Umweltprobleme, Gesetzgebung, Langzeittrends
- Stratosphärenchemie: Chapman Zyklus, Brewer-Dobson Zirkulation, katalytische Ozonzerstörung, polares Ozonloch, Montreal Protokoll
- Globale Aspekte: Globale Budgets von Ozon, Methan, CO und NOx, Luftqualität-Klimawechselwirkungen
SkriptVorlesungsunterlagen (Folien) werden laufend während des Semesters jeweils mind. 2 Tage vor der Vorlesung zur Verfügung gestellt.
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung "Atmosphäre" LV 701-0023-00L oder äquivalente Kenntnisse werden erwartet.

Jeweils Montags (oder nach Vereinbarung) findet ein Zusatztutorium statt. Diese bietet die Gelegenheit, mit den Tutoren Unklarheiten aus der Vorlesung zu besprechen sowie die Übungsaufgaben vor- und nachzubesprechen. Eine Teilnahme wird sehr empfohlen.
701-0473-00LWettersysteme Information W3 KP2GM. A. Sprenger, C. Grams
KurzbeschreibungDie theoretischen Grundlagen und die Mess- und Anlaysemethoden der
Atmosphärendynamik werden eingeführt. Auf dieser Basis werden die
Energetik der globalen Zirkulation, synoptisch- und meso-skalige Prozesse
(insbesondere Tiefdruckwirbel) und der Einfluss von Gebirgen auf die
Dynamik von Wettersystemen behandelt.
LernzielDie Studierenden können:
- die gängigen Mess- und Analysemethoden der Atmosphärendynamik erklären
- mathematische Grundlagen der Atmosphärendynamik beispielhaft erklären
- die Dynamik von globalen und synoptisch-skaligen Prozessen erklären
- den Einfluss von Gebirgen auf die Atmosphärendynamik erklären
InhaltSatellitenbeobachtungen; Analyse vertikaler Sondierungen; Geostrophischer und thermischer Wind; Tiefdruckwirbel in den mittleren Breiten; Überblick und Energetik der globalen Zirkulation; Nordatlantische Oszillation; Atmosphärische Blockierungswetterlagen; Eulersche und Lagrange Perspektive der Dynamik;
Potentielle Vortizität; Alpine Dynamik (Windstürme, Um- und Überströmung von Gebirgen); Planetare Grenzschicht
SkriptVorlesungsskript + Folien
LiteraturAtmospheric Science, An Introductory Survey
John M. Wallace and Peter V. Hobbs, Academic Press
701-0475-00LAtmosphärenphysik Information W3 KP2GU. Lohmann, A. A. Mensah
KurzbeschreibungIn dieser Veranstaltung werden die Grundlagen der Atmosphärenphysik behandelt. Dies umfasst die Themen: Wolken- und Niederschlagsbildung, Thermodynamik, Aerosolphysik, Strahlung sowie Klimaeinfluss von Aerosolpartikeln und Wolken und künstliche Wetterbeeinflussung.
LernzielDie Studierenden können
- die Mechanismen der Wolken- und Niederschlagsbildung mit Wissen über Feuchteprozesse und Thermodynamik erklären.
- die Bedeutung der Wolken und Aerosolpartikel für das Klima und die künstliche Niederschlagsbeeinflussung evaluieren.
InhaltIm ersten Teil werden ausgewählte Konzepte der für atmosphärische Prozesse wichtigen Thermodynamik eingeführt: Die Studenten lernen das Konzept des thermodynamischen Gleichgewichts kennen und leiten ausgehend vom ersten Hauptsatz der Thermodynamik die Clausius-Clayperon Gleichung her, welche für die Behandlung von Phasenübergängen in atmosphärenphysikalischen Prozessen wichtig ist.

Ausserdem erlernen die Studenten die Klassifizierung von Sonderierungen sowie den Umgang mit thermodynamischen "Charts" und die Kennzeichnung charakteristischer Punkte (LCL etc.) in diesen Diagrammen. Das Konzept von atmosphärischen Mischungspozessen wird anhand der Nebelbildung eingeführt. Anhand vom "Luftpacket-Modell" wird das Konzept der Konvektion erarbeitet.

Im mittleren Teil des Kurses werden Aerosolpartikel eingeführt. Neben einer Beschreibung der physikalischen Eigenschaften dieser Partikel lernen die Studenten die Rolle von Aerosolpartikeln in diversen atmosphärischen Prozessen kennen.
Das Konzept der Köhler-Theorie wird eingefürt und die Bildung von Wolkentröpfchen und Eiskristallen werden diskutiert.

Im dritten Teil des Kurses werden Arten der Niederschlagsbildung eingeführt und unterschiedliche Formen von Niederschlag (konvektiv vs. stratiform) diskutiert, welche anhand der Diskussion von Stürmen und deren Entwicklungsstufen vertieft werden.

Den Abschluss der VL bildet eine Einführung in die Art und Weise wie Wolken und Aerosolpartikel den Energiehaushalt der Erde und somit das Klima beeinflussen.
SkriptPowerpoint Folien und Skript werden bereitgestellt.
LiteraturLohmann, U., Lüönd, F. and Mahrt, F., An Introduction to Clouds:
From the Microscale to Climate, Cambridge Univ. Press, 391 pp., 2016.
Voraussetzungen / BesonderesWährend der Hälfte des Kurses benutzen wir das Konzept des invertierten Unterrichts (siehe: de.wikipedia.org/wiki/Umgedrehter_Unterricht), dass wir eingangs vorstellen.

Wir bieten eine Laborführung an, in der anhand ausgewählter Instrumente erklärt wird, wie einige der in der VL diskuterten Prozesse experimentell gemessen werden.

Es gibt ein wöchentliches Zusatztutorium im Anschluss an die LV, welches die Gelegenheit bietet, Unklarheiten aus der Vorlesung zu klären, sowie die Übungsaufgaben vor- und nachzubesprechen. Die Teilnahme daran ist freiwillig, wird aber empfohlen.
701-0461-00LNumerische Methoden in der Umweltphysik Information W3 KP2GC. Schär, O. Fuhrer
KurzbeschreibungDiese Vorlesung vermittelt Grundlagen, welche zur Entwicklung und Anwendung numerischer Modelle im Umweltbereich notwendig sind. Dazu gehört eine Einführung in die mathematische Modellierung gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen, sowie Übungen zur Entwicklung und Programmierung einfacher Modelle.
LernzielDiese Vorlesung vermittelt Grundlagen welche zur Entwicklung und Anwendung numerischer Modelle im Umweltbereich notwendig sind. Dazu gehört eine Einführung in die mathematische Modellierung gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen, sowie Uebungen zur Entwicklung und Programmierung einfacher Modelle.
InhaltKlassifikation numerischer Probleme, Einführung in die Methode der Finiten Differenzen, Zeitschrittverfahren, Nichtlinearität, konservative numerische Verfahren, Uebersicht über spektrale Methoden und Finite Elemente. Beispiele und Uebungen aus diversen Umweltbereichen.

Numerikübungen unter Verwendung von Matlab, 3 Übungsblöcke à 2 Stunden. Matlab-Kenntnisse werden nicht vorausgesetzt. Musterprogramme und Grafiktools werden abgegeben.
SkriptWird zum Preis von Fr. 10.- abgegeben.
LiteraturLiteraturliste wird abgegeben.
  •  Seite  1  von  1