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.
Wettersysteme und atmosphärische Dynamik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1221-00LDynamics of Large-Scale Atmospheric Flow Information W4 KP2V + 1UH. Wernli, S. Pfahl
KurzbeschreibungDynamische Synoptische Meteorologie
LernzielVerständnis für dynamische Prozesse in der Atmosphäre sowie deren
mathematisch-physikalische Formulierung.
InhaltDie Atmosphärenphysik II behandelt vor allem die dynamischen Prozesse in der Erdatmosphäre. Diskutiert werden die Bewegungsgesetze der Atmosphäre und die Dynamik und Wechselwirkungen von synoptischen Systemen - also den wetterbestimmenden Hoch- und Tiefdruckgebieten. Mathematische Grundlage hierfuer ist insbesondere die Theorie der quasi-geostrophischen Bewegung, die im Rahmen der Vorlesung hergeleitet und interpretiert wird.
SkriptDynamics of large-scale atmospheric flow
Literatur- Holton J.R., An introduction to Dynamic Meteorogy. Academic Press, fourth edition 2004,
- Pichler H., Dynamik der Atmosphäre, Bibliographisches Institut, 456 pp. 1997
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Physik I, II, Umwelt Fluiddynamik
651-4053-05LBoundary Layer MeteorologyW4 KP3GM. Rotach, P. Calanca
KurzbeschreibungThe Planetary Boundary Layer (PBL) constitutes the interface between the atmosphere and the Earth's surface. Theory on transport processes in the PBL and their dynamics is provided. This course treats theoretical background and idealized concepts. These are contrasted to real world applications and current research issues.
LernzielOverall goals of this course are given below. Focus is on the theoretical background and idealised concepts.
Students have basic knowledge on atmospheric turbulence and theoretical as well as practical approaches to treat Planetary Boundary Layer flows. They are familiar with the relevant processes (turbulent transport, forcing) within, and typical states of the Planetary Boundary Layer. Idealized concepts are known as well as their adaptations under real surface conditions (as for example over complex topography).
Inhalt- Introduction
- Turbulence
- Statistical tratment of turbulence, turbulent transport
- Conservation equations in a turbulent flow
- Closure problem and closure assumptions
- Scaling and similarity theory
- Spectral characteristics
- Concepts for non-ideal boundary layer conditions
Skriptavailable (i.e. in English)
Literatur- Stull, R.B.: 1988, "An Introduction to Boundary Layer Meteorology", (Kluwer), 666 pp.
- Panofsky, H. A. and Dutton, J.A.: 1984, "Atmospheric Turbulence, Models and Methods for Engineering Applications", (J. Wiley), 397 pp.
- Kaimal JC and Finningan JJ: 1994, Atmospheric Boundary Layer Flows, Oxford University Press, 289 pp.
- Wyngaard JC: 2010, Turbulence in the Atmosphere, Cambridge University Press, 393pp.
Voraussetzungen / BesonderesUmwelt-Fluiddynamik (701-0479-00L) (environment fluid dynamics) or equivalent and basic knowledge in atmospheric science
Klimaprozesse und -wechselwirkungen
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1235-00LCloud Microphysics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 16
W4 KP2V + 1UU. Lohmann, Z. A. Kanji
KurzbeschreibungClouds are a fascinating atmospheric phenomenon central to the hydrological cycle and the Earth`s climate. Interactions between cloud particles can result in precipitation, glaciation or evaporation of the cloud depending on its microstructure and microphysical processes.
LernzielThe learning objective of this course is that students understand the formation of clouds and precipitation and can apply learned principles to interpret atmospheric observations of clouds and precipitation.
Inhaltsee: http://www.iac.ethz.ch/edu/courses/master/modules/cloud-microphysics.html
SkriptThis course will be designed as a reading course in 1-2 small groups of 8 students maximum. It will be based on the textbook below. The students are expected to read chapters of this textbook prior to the class so that open issues, fascinating and/or difficult aspects can be discussed in depth.
LiteraturPao K. Wang: Physics and dynamics of clouds and precipitation, Cambridge University Press, 2012
Voraussetzungen / BesonderesTarget group: Master students in Atmosphere and Climate
701-1251-00LLand-Climate Dynamics Information W3 KP2GS. I. Seneviratne, E. L. Davin
KurzbeschreibungThe purpose of this course is to provide fundamental background on the role of land surface processes (vegetation, soil moisture dynamics, land energy and water balances) for the climate system. The course consists of 2 contact hours per week, including 2 computer exercises.
LernzielThe students can understand the role of land processes and associated feedbacks for the climate system.
SkriptPowerpoint slides will be made available
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Introductory lectures in atmospheric and climate science
Atmospheric physics -> Link
and/or
Climate systems -> Link
Atmosphärische Zusammensetzung und Kreisläufe
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1233-00LStratospheric Chemistry Information W4 KP2V + 1UT. Peter, A. Stenke
KurzbeschreibungThermodynamische und kinetische Grundlagen: bi- und termolekulare Reaktionen, Photodissoziation. Chemisches Familienkonzept. Chapman-Chemie. Radikalreaktionen der Sauerstoffspezies mit Stickoxiden, aktiven Halogenen und ungeradem Wasserstoff. Ozonabbauzyklen. Methanabbau und Ozonproduktion der unteren Stratosphäre. Heterogene Chemie auf dem Hintergrundaerosol. Chemie und Dynamik des Ozonlochs.
LernzielDie Vorlesung vermittelt einen Ueberblick über die vielfältigen Reaktionen, die in der Gasphase, in stratosphärischen Aerosoltröpfchen und polaren Wolkenteilchen ablaufen. Dabei steht die Chemie des stratosphärischen Ozons und deren Beeinflussung durch natürliche und anthropogene Effekte im Mittelpunkt, besonders der interkontinentale Flugverkehr und die durch FCKW verursachte Ozonzerstörung in den mittleren Breiten und in den Polregionen sowie Kopplungen mit dem Treibhauseffekt.
InhaltKurze Darstellung der thermodynamischen und kinetischen Grundlagen chemischer Reaktionen: bi- und termolekulare Reaktionen, Photodissoziation. Vorstellung des chemischen Familienkonzepts: aktive Spezies, deren Quellgase und Revervoirgase. Detaillierte Betrachtung der reinen Sauerstofffamilie (ungerader Sauerstoff) gemäss der Chapman-Chemie. Radikalreaktionen der Sauerstoffspezies mit Stickoxiden, aktiven Halogenen (Chlor und Brom) und ungeradem Wasserstoff. Ozonabbauzyklen. Methanabbau und Ozonproduktion in der unteren Stratosphäre (Photosmog-Reaktionen). Heterogene Chemie auf dem Hintergrundaerosol und deren Bedeutung für hohen Flugverkehr. Chemie und Dynamik des Ozonlochs: Bildung polarer stratosphärischer Wolken und Chloraktivierung.
SkriptUnterlagen werden in den Vorlesungsstunden ausgeteilt.
Literatur- Basseur, G. und S. Solomon, Aeronomy of the Middle Atmosphere, Kluwer Academic Publishers, 3rd Rev edition (December 30, 2005).
- John H. Seinfeld and Spyros N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, Wiley, New York, 1998.
- WMO, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002, Report No.47, Geneva, 2003.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Grundlagen in physikalischer Chemie sind notwendig, und ein Überblick äquivalent zu der Bachelor-Vorlesung "Atmosphärenchemie" (LV 701-0471-01) werden erwartet.

Die Vorlesung 701-1233-00 V beginnt in der ersten Semesterwoche. Die Uebungen 701-1233-00 U erst in der zweiten Semesterwoche.
402-0572-00LAerosols I: Physical and Chemical PrinciplesW4 KP2V + 1UM. Gysel, U. Baltensperger, H. Burtscher
KurzbeschreibungIm Kurs Aerosole I werden Grundlagen der Aerosolphysik- und Chemie vermittelt. Spezifische Eigenschaften kleiner Teilchen, Bedeutung von Aerosolen in der Atmosphäre und in anderen Bereichen werden behandelt.
LernzielVermittlung von Grundlagen der Aerosolphysik und -chemie und spezifischer Eigenschaften kleiner Teilchen, Bedeutung von Aerosolen in der Atmosphäre und in anderen Bereichen.
InhaltPhysikalische und chemische Eigenschaften von Aerosolen, Aerosoldynamik (Diffusion, Koagulation), optische Eigenschaften (Lichtstreuung, -absorption), Kleinteilcheneffekte, Verfahren zur Erzeugung von Aerosolen sowie ihrer physikalischen und chemischen Charakterisierung.
SkriptEs werden Beilagen abgegeben
Literatur- Kulkarni, P., Baron, P. A., and Willeke, K.: Aerosol Measurement - Principles, Techniques, and Applications. Wiley, Hoboken, New Jersey, 2011.
- Hinds, W. C.: Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1999.
- Colbeck I. (ed.) Physical and Chemical Properties of Aerosols, Blackie Academic & Professional, London, 1998.
- Seinfeld, J. H. and Pandis, S. N.: Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. Hoboken, John Wiley & Sons, Inc., 2006
Klimageschichte und Paläoklimatologie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
651-4049-00LConceptual and Quantitative Methods in Geochemistry
Der erfolgreiche Abschluss des Bachelor-Kurses Geochemie (651-3400-00L) ist für diesen Kurs Voraussetzung.
W3 KP2GO. Bachmann, M. Schönbächler, D. Vance
KurzbeschreibungThis course will introduce some of the main quantitative methods available for the quantitative treatment of geochemical data, as well as the main modelling tools. Emphasis will both be on conceptual understanding of these methods as well as on their practical application, using key software packages to analyse real geochemical datasets.
LernzielDevelopment of a basic knowledge and understanding of the main tools available for the quantitative analysis of geochemical data.
InhaltThe following approaches will be discussed in detail: major and trace element modelling of magmas, with application to igneous systems; methods and statistics for calculation of isochrons and model ages; reservoir dynamics and one-dimensional modelling of ocean chemistry; modelling speciation in aqueous (hydrothermal, fresh water sea water) fluids.

We will discuss how these methods are applied in a range of Earth Science fields, from cosmochemistry, through mantle and crustal geochemistry, volcanology and igneous petrology, to chemical oceanography.

A special emphasis will be put on dealing with geochemical problems through modeling. Where relevant, software packages will be introduced and applied to real geochemical data.
SkriptSlides of lectures will be available.
Voraussetzungen / BesonderesPre-requisite: Geochemistry (651-3400-00L), Isotope Geochemistry and Geochronology (651-3501-00L).
651-4057-00LClimate History and PalaeoclimatologyW3 KP2GS. Bernasconi, B. Ausin Gonzalez, A. Fernandez Bremer, A. Gilli
KurzbeschreibungThe course "Climate history and paleoclimatology gives an overview on climate through geological time and it provides insight into methods and tools used in paleoclimate research.
LernzielThe student will have an understanding of evolution of climate and its major forcing factors -orbital, atmosphere chemistry, tectonics- through geological time. He or she will understand interaction between life and climate and he or she will be familiar with the use of most common geochemical climate "proxies", he or she will be able to evaluate quality of marine and terrestrial sedimentary paleoclimate archives. The student will be able to estimate rates of changes in climate history and to recognize feedbacks between the biosphere and climate.
InhaltClimate system and earth history - climate forcing factors and feedback mechanisms of the geosphere, biosphere, and hydrosphere.

Geological time, stratigraphy, geological archives, climate archives, paleoclimate proxies

Climate through geological time: "lessons from the past"

Cretaceous greenhouse climate

The Late Paleocene Thermal Maximum (PETM)

Cenozoic Cooling

Onset and Intensification of Southern Hemisphere Glaciation

Onset and Intensification of Northern Hemisphere Glaciation

Pliocene warmth

Glacial and Interglacials

Millennial-scale climate variability during glaciations

The last deglaciation(s)

The Younger Dryas

Holocene climate - climate and societies
Hydrologie und Wasserkreislauf
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1251-00LLand-Climate Dynamics Information W3 KP2GS. I. Seneviratne, E. L. Davin
KurzbeschreibungThe purpose of this course is to provide fundamental background on the role of land surface processes (vegetation, soil moisture dynamics, land energy and water balances) for the climate system. The course consists of 2 contact hours per week, including 2 computer exercises.
LernzielThe students can understand the role of land processes and associated feedbacks for the climate system.
SkriptPowerpoint slides will be made available
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Introductory lectures in atmospheric and climate science
Atmospheric physics -> Link
and/or
Climate systems -> Link
701-1253-00LAnalysis of Climate and Weather Data Information W3 KP2GC. Frei
KurzbeschreibungObservation networks and numerical climate and forcasting models deliver large primary datasets. The use of this data in practice and in research requires specific techniques of statistical data analysis. This lecture introduces a range of frequently used techniques, and enables students to apply them and to properly interpret their results.
LernzielObservation networks and numerical climate and forcasting models deliver large primary datasets. The use of this data in practice and in research requires specific techniques of statistical data analysis. This lecture introduces a range of frequently used techniques, and enables students to apply them and to properly interpret their results.
InhaltIntroduction into the theoretical background and the practical application of methods of data analysis in meteorology and climatology.

Topics: exploratory methods, hypothesis tests, analysis of climate trends, measuring the skill of climate and forecasting models, analysis of extreme events, principal component analysis and maximum covariance analysis.

The lecture also provides an introduction into R, a programming language and graphics tool frequently used for data analysis in meteorology and climatology. During hands-on computer exercises the student will become familiar with the practical application of the methods.
SkriptDocumentation and supporting material include:
- documented view graphs used during the lecture
- excercise sets and solutions
- R-packages with software and example datasets for exercise sessions

All material is made available via the lecture web-page.
LiteraturSuggested literature:
- Wilks D.S., 2005: Statistical Methods in the Atmospheric Science. (2nd edition). International Geophysical Series, Academic Press Inc. (London)
- Coles S., 2001: An introduction to statistical modeling of extreme values. Springer, London. 208 pp.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Atmosphäre, Mathematik IV: Statistik, Anwendungsnahes Programmieren.
102-0237-00LHydrology IIW3 KP2GP. Burlando, S. Fatichi
KurzbeschreibungThe course presents advanced hydrological analyses of rainfall-runoff processes. The course is given in English.
LernzielTools for hydrological modelling are discussed at the event and continuous scale. The focus is on the description of physical processes and their modelisation with practical examples.
InhaltMonitoring of hydrological systems (point and space monitoring, remote sensing). The use of GIS in hydrology (practical applications). General concepts of watershed modelling. Infiltration. IUH models. Event based rainfall-runoff modelling. Continuous rainfall-runoff models (components and prrocesses). Example of modelling with the PRMS model. Calibration and validation of models. Flood routing (unsteady flow, hydrologic routing, examples). The course contains an extensive semester project.
SkriptParts of the script for "Hydrology I" are used. Also available are the overhead transparencies used in the lectures. The semester project consists of a two part instruction manual.
LiteraturAdditional literature is presented during the course.
651-4053-05LBoundary Layer MeteorologyZ4 KP3GM. Rotach, P. Calanca
KurzbeschreibungThe Planetary Boundary Layer (PBL) constitutes the interface between the atmosphere and the Earth's surface. Theory on transport processes in the PBL and their dynamics is provided. This course treats theoretical background and idealized concepts. These are contrasted to real world applications and current research issues.
LernzielOverall goals of this course are given below. Focus is on the theoretical background and idealised concepts.
Students have basic knowledge on atmospheric turbulence and theoretical as well as practical approaches to treat Planetary Boundary Layer flows. They are familiar with the relevant processes (turbulent transport, forcing) within, and typical states of the Planetary Boundary Layer. Idealized concepts are known as well as their adaptations under real surface conditions (as for example over complex topography).
Inhalt- Introduction
- Turbulence
- Statistical tratment of turbulence, turbulent transport
- Conservation equations in a turbulent flow
- Closure problem and closure assumptions
- Scaling and similarity theory
- Spectral characteristics
- Concepts for non-ideal boundary layer conditions
Skriptavailable (i.e. in English)
Literatur- Stull, R.B.: 1988, "An Introduction to Boundary Layer Meteorology", (Kluwer), 666 pp.
- Panofsky, H. A. and Dutton, J.A.: 1984, "Atmospheric Turbulence, Models and Methods for Engineering Applications", (J. Wiley), 397 pp.
- Kaimal JC and Finningan JJ: 1994, Atmospheric Boundary Layer Flows, Oxford University Press, 289 pp.
- Wyngaard JC: 2010, Turbulence in the Atmosphere, Cambridge University Press, 393pp.
Voraussetzungen / BesonderesUmwelt-Fluiddynamik (701-0479-00L) (environment fluid dynamics) or equivalent and basic knowledge in atmospheric science
Kolloquien und Seminare
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1211-01LMaster's Seminar: Atmosphere and Climate 1 Information O3 KP2SH. Joos, O. Stebler, F. Tummon, M. A. Wüest
KurzbeschreibungIn this seminar, the process of writing a scientific proposal will be
introduced. The essential elements of a proposal, including the peer
review process, will be outlined and class exercises will train
scientific writing skills. Knowledge exchange between class
participants is promoted through the preparation of a master thesis
proposal and evaluation of each other's work.
LernzielTraining scientific writing skills.
InhaltIn this seminar, the process of writing a scientific proposal will be
introduced. The essential elements of a proposal, including the peer
review process, will be outlined and class exercises will train
scientific writing skills. Knowledge exchange between class
participants is promoted through the preparation of a master thesis
proposal and evaluation of each other's work.
Voraussetzungen / BesonderesAttendance is mandatory.
701-1211-02LMaster's Seminar: Atmosphere and Climate 2 Information O3 KP2SH. Joos, O. Stebler, F. Tummon, M. A. Wüest
KurzbeschreibungIn this seminar scientific project management is introduced and applied to your master project. The course concludes with a presentation of your project including an overview of the science and a discussion of project management techniques applied to your thesis project.
LernzielApply scientific project management techniques to your master project.
InhaltIn this seminar scientific project management is introduced and applied to your master project. The course concludes with a presentation of your project including an overview of the science and a discussion of project management techniques applied to your thesis project.
Voraussetzungen / BesonderesAttendance is mandatory.
701-1213-00LIntroduction Course to Master Studies Atmosphere and Climate Information O2 KP2GH. Joos, T. Peter
KurzbeschreibungNew master students are introduced to the atmospheric and climate research field through keynotes given by the programme's professors. In several self-assessment and networking workshops they get to know each other and find their position in the science.
LernzielThe aims of this course are i) to welcome all students to the master program and to ETH, ii) to acquaint students with the faculty teaching in the field of atmospheric and climate science at ETH and at the University of Bern, iii) that the students get to know each other and iv) to assess needs and discuss options for training and eduction of soft-skills during the Master program and to give an overview of the study options in general
651-4095-01LColloquium Atmosphere and Climate 1 Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O1 KP1KH. Joos, C. Schär, D. N. Bresch, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, S. I. Seneviratne, H. Wernli, M. Wild
KurzbeschreibungThe colloquium is a series of scientific talks by prominent invited speakers assembling interested students and researchers from around Zürich. Students take part of the scientific discussions.
LernzielThe students are exposed to different atmospheric science topics and learn how to take part in scientific discussions.
651-4095-02LColloquium Atmosphere and Climate 2 Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O1 KP1KH. Joos, C. Schär, D. N. Bresch, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, S. I. Seneviratne, H. Wernli, M. Wild
KurzbeschreibungThe colloquium is a series of scientific talks by prominent invited speakers assembling interested students and researchers from around Zürich. Students take part of the scientific discussions.
LernzielThe students are exposed to different atmospheric science topics and learn how to take part in scientific discussions.
651-4095-03LColloquium Atmosphere and Climate 3 Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O1 KP1KH. Joos, C. Schär, D. N. Bresch, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, S. I. Seneviratne, H. Wernli, M. Wild
KurzbeschreibungThe colloquium is a series of scientific talks by prominent invited speakers assembling interested students and researchers from around Zürich. Students take part of the scientific discussions.
LernzielThe students are exposed to different atmospheric science topics and learn how to take part in scientific discussions.
Wahlfächer
Klimaprozesse und -wechselwirkungen
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1221-00LDynamics of Large-Scale Atmospheric Flow Information W4 KP2V + 1UH. Wernli, S. Pfahl
KurzbeschreibungDynamische Synoptische Meteorologie
LernzielVerständnis für dynamische Prozesse in der Atmosphäre sowie deren
mathematisch-physikalische Formulierung.
InhaltDie Atmosphärenphysik II behandelt vor allem die dynamischen Prozesse in der Erdatmosphäre. Diskutiert werden die Bewegungsgesetze der Atmosphäre und die Dynamik und Wechselwirkungen von synoptischen Systemen - also den wetterbestimmenden Hoch- und Tiefdruckgebieten. Mathematische Grundlage hierfuer ist insbesondere die Theorie der quasi-geostrophischen Bewegung, die im Rahmen der Vorlesung hergeleitet und interpretiert wird.
SkriptDynamics of large-scale atmospheric flow
Literatur- Holton J.R., An introduction to Dynamic Meteorogy. Academic Press, fourth edition 2004,
- Pichler H., Dynamik der Atmosphäre, Bibliographisches Institut, 456 pp. 1997
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Physik I, II, Umwelt Fluiddynamik
651-4057-00LClimate History and PalaeoclimatologyW3 KP2GS. Bernasconi, B. Ausin Gonzalez, A. Fernandez Bremer, A. Gilli
KurzbeschreibungThe course "Climate history and paleoclimatology gives an overview on climate through geological time and it provides insight into methods and tools used in paleoclimate research.
LernzielThe student will have an understanding of evolution of climate and its major forcing factors -orbital, atmosphere chemistry, tectonics- through geological time. He or she will understand interaction between life and climate and he or she will be familiar with the use of most common geochemical climate "proxies", he or she will be able to evaluate quality of marine and terrestrial sedimentary paleoclimate archives. The student will be able to estimate rates of changes in climate history and to recognize feedbacks between the biosphere and climate.
InhaltClimate system and earth history - climate forcing factors and feedback mechanisms of the geosphere, biosphere, and hydrosphere.

Geological time, stratigraphy, geological archives, climate archives, paleoclimate proxies

Climate through geological time: "lessons from the past"

Cretaceous greenhouse climate

The Late Paleocene Thermal Maximum (PETM)

Cenozoic Cooling

Onset and Intensification of Southern Hemisphere Glaciation

Onset and Intensification of Northern Hemisphere Glaciation

Pliocene warmth

Glacial and Interglacials

Millennial-scale climate variability during glaciations

The last deglaciation(s)

The Younger Dryas

Holocene climate - climate and societies
Atmosphärische Zusammensetzungen und Kreisläufe
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1235-00LCloud Microphysics Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 16
W4 KP2V + 1UU. Lohmann, Z. A. Kanji
KurzbeschreibungClouds are a fascinating atmospheric phenomenon central to the hydrological cycle and the Earth`s climate. Interactions between cloud particles can result in precipitation, glaciation or evaporation of the cloud depending on its microstructure and microphysical processes.
LernzielThe learning objective of this course is that students understand the formation of clouds and precipitation and can apply learned principles to interpret atmospheric observations of clouds and precipitation.
Inhaltsee: http://www.iac.ethz.ch/edu/courses/master/modules/cloud-microphysics.html
SkriptThis course will be designed as a reading course in 1-2 small groups of 8 students maximum. It will be based on the textbook below. The students are expected to read chapters of this textbook prior to the class so that open issues, fascinating and/or difficult aspects can be discussed in depth.
LiteraturPao K. Wang: Physics and dynamics of clouds and precipitation, Cambridge University Press, 2012
Voraussetzungen / BesonderesTarget group: Master students in Atmosphere and Climate
102-0635-01LLuftreinhaltungW6 KP4GB. Buchmann, P. Hofer
KurzbeschreibungEinführung in die Grundlagen der Luftreinhaltung. Zuerst werden Entstehung von Luftfremdstoffen, verursacht durch technische Prozesse, Emission dieser Stoffe in die Atmosphäre sowie die daraus resultierende Aussenluftbelastung diskutiert. Im zweiten Teil werden verschiedene Strategien und Techniken der Emissionsminderung sowie deren Anwendung auf aktuelle Problemfelder der Gesellschaft behandelt.
LernzielDie Studierenden verstehen die Mechanismen der Schadstoffbildung bei technischen Prozessen und kennen die Methoden, die in der Lufteinhaltung eingesetzt werden.
Die wichtigsten Emissionsquellen sind den Studierenden bekannt und sie verstehen Messmethoden, Datenerhebung und -analyse. Die Studierenden können Methoden und Massnahmen zur Luftreinhaltung beurteilen, Mess- und Kontrollsysteme vorschlagen sowie Effizienz und Aufwand abschätzen.
Die Studierenden kennen die verschiedenen Strategien und Verfahren der Luftreinhalte-technik und deren physikalisch-chemischen Wirkmechanismen. Sie können lufthygienische Vorgaben zur Emissionsminderung in ihre planerische Tätigkeit einbeziehen.
InhaltTeil 1 Luftreinhaltung: Emissionen, Immissionen, Transmission
Schadstoffflüsse und daraus resultierende Umweltbelastung
- Schadstoffbildung durch physikalische und chemische Prozesse
- Stoff- und Energiebilanz von Prozessen
- Emissionsmesstechnik & -messkonzepte
- Quantifizierung der Emissionen von Einzelquellen sowie Quellregionen
- Ausmass und die zeitliche Entwicklung der Emissionen (Schweiz und global)
- Ausbreitung und Verfrachtung von Luftfremdstoffe (Transmission)
- meteorologischen Einflussgrössen der Ausbreitung
- deterministische und stochastische Beschreibung der Ausbreitung
- Ausbreitungsmodelle (Gaussmodelle, Boxmodelle, Rezeptormodell)
- Ausmass und die zeitliche Entwicklung der Immissionen
- Immissionsmesskonzepte
- Ziele und Instrumente Schweizer Luftreinhaltepolitik

Teil 2 Luftreinhaltetechnik
- Die Emissionsminderung erfolgt durch Reduktion der Schadstoffbildung durch Ände-rung der ablaufenden Prozesse (produktionsintegrierte Massnahmen) sowie durch ver-schiedene Abgasreinigungstechniken (additive Massnahmen). Dabei wird gezeigt, dass die Vielfalt der technischen Verfahren auf die Anwendung von einigen wenigen physi-kalischen und chemischen Prinzipien zurückgeführt werden kann.
- Verfahren zur Feststoffabscheidung (Massenkraftabscheider, mechanische und elektrische Filtration, Wäscher) mit ihren unterschiedlichen Wirkmechanismen (Feldkräfte, Impaktion und Diffusionsprozesse) und deren Modellierung.
- Verfahren zur Abscheidung gasförmiger Schadstoffe und deren Beschreibung durch die treibenden Kräfte sowie durch Gleichgewicht und Geschwindigkeit der ablaufenden Prozesse (Absorption und Adsorption sowie thermische, katalytische und biologische Umwandlungen).
- Die Anwendung dieser Strategien und Techniken auf aktuelle Problemfelder.
Skript- Brigitte Buchmann, Luftreinhaltung, Part I
- Peter Hofer, Luftreinhaltung, Part II
- Vorlesungsfolien und Übungen
LiteraturLiteraturliste im Skript
Voraussetzungen / BesonderesHochschule Vorlesungen über grundlegende Physik, Chemie und Mathematik
651-4053-05LBoundary Layer MeteorologyW4 KP3GM. Rotach, P. Calanca
KurzbeschreibungThe Planetary Boundary Layer (PBL) constitutes the interface between the atmosphere and the Earth's surface. Theory on transport processes in the PBL and their dynamics is provided. This course treats theoretical background and idealized concepts. These are contrasted to real world applications and current research issues.
LernzielOverall goals of this course are given below. Focus is on the theoretical background and idealised concepts.
Students have basic knowledge on atmospheric turbulence and theoretical as well as practical approaches to treat Planetary Boundary Layer flows. They are familiar with the relevant processes (turbulent transport, forcing) within, and typical states of the Planetary Boundary Layer. Idealized concepts are known as well as their adaptations under real surface conditions (as for example over complex topography).
Inhalt- Introduction
- Turbulence
- Statistical tratment of turbulence, turbulent transport
- Conservation equations in a turbulent flow
- Closure problem and closure assumptions
- Scaling and similarity theory
- Spectral characteristics
- Concepts for non-ideal boundary layer conditions
Skriptavailable (i.e. in English)
Literatur- Stull, R.B.: 1988, "An Introduction to Boundary Layer Meteorology", (Kluwer), 666 pp.
- Panofsky, H. A. and Dutton, J.A.: 1984, "Atmospheric Turbulence, Models and Methods for Engineering Applications", (J. Wiley), 397 pp.
- Kaimal JC and Finningan JJ: 1994, Atmospheric Boundary Layer Flows, Oxford University Press, 289 pp.
- Wyngaard JC: 2010, Turbulence in the Atmosphere, Cambridge University Press, 393pp.
Voraussetzungen / BesonderesUmwelt-Fluiddynamik (701-0479-00L) (environment fluid dynamics) or equivalent and basic knowledge in atmospheric science
Hydrologie und Wasserkreislauf
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0535-00LEnvironmental Soil Physics/Vadose Zone Hydrology Information W3 KP2G + 2UD. Or
KurzbeschreibungThe course provides theoretical and practical foundations for understanding and characterizing physical and transport properties of soils/ near-surface earth materials, and quantifying hydrological processes and fluxes of mass and energy at multiple scales. Emphasis is given to land-atmosphere interactions, the role of plants on hydrological cycles, and biophysical processes in soils.
LernzielStudents are able to
- characterize quantitative knowledge needed to measure and parameterize structural, flow and transport properties of partially-saturated porous media.
- quantify driving forces and resulting fluxes of water, solute, and heat in soils.
- apply modern measurement methods and analytical tools for hydrological data collection
- conduct and interpret a limited number of experimental studies
- explain links between physical processes in the vadose-zone and major societal and environmental challenges
InhaltWeeks 1 to 3: Physical Properties of Soils and Other Porous Media – Units and dimensions, definitions and basic mass-volume relationships between the solid, liquid and gaseous phases; soil texture; particle size distributions; surface area; soil structure. Soil colloids and clay behavior

Soil Water Content and its Measurement - Definitions; measurement methods - gravimetric, neutron scattering, gamma attenuation; and time domain reflectometry; soil water storage and water balance.

Weeks 4 to 5: Soil Water Retention and Potential (Hydrostatics) - The energy state of soil water; total water potential and its components; properties of water (molecular, surface tension, and capillary rise); modern aspects of capillarity in porous media; units and calculations and measurement of equilibrium soil water potential components; soil water characteristic curves definitions and measurements; parametric models; hysteresis. Modern aspects of capillarity

Demo-Lab: Laboratory methods for determination of soil water characteristic curve (SWC), sensor pairing

Weeks 6 to 9: Water Flow in Soil - Hydrodynamics:
Part 1 - Laminar flow in tubes (Poiseuille's Law); Darcy's Law, conditions and states of flow; saturated flow; hydraulic conductivity and its measurement.

Lab #1: Measurement of saturated hydraulic conductivity in uniform and layered soil columns using the constant head method.

Part 2 - Unsaturated steady state flow; unsaturated hydraulic conductivity models and applications; non-steady flow and Richard’s Eq.; approximate solutions to infiltration (Green-Ampt, Philip); field methods for estimating soil hydraulic properties.
Midterm exam

Lab #2: Measurement of vertical infiltration into dry soil column - Green-Ampt, and Philip's approximations; infiltration rates and wetting front propagation.

Part 3 - Use of Hydrus model for simulation of unsaturated flow


Week 10 to 11: Energy Balance and Land Atmosphere Interactions - Radiation and energy balance; evapotranspiration definitions and estimation; transpiration, plant development and transpirtation coefficients – small and large scale influences on hydrological cycle; surface evaporation.

Week 12 to 13: Solute Transport in Soils – Transport mechanisms of solutes in porous media; breakthrough curves; convection-dispersion eq.; solutions for pulse and step solute application; parameter estimation; salt balance.

Lab #3: Miscible displacement and breakthrough curves for a conservative tracer through a column; data analysis and transport parameter estimation.

Additional topics:

Temperature and Heat Flow in Porous Media - Soil thermal properties; steady state heat flow; nonsteady heat flow; estimation of thermal properties; engineering applications.

Biological Processes in the Vaodse Zone – An overview of below-ground biological activity (plant roots, microbial, etc.); interplay between physical and biological processes. Focus on soil-atmosphere gaseous exchange; and challenges for bio- and phytoremediation.
SkriptClassnotes on website: Vadose Zone Hydrology, by Or D., J.M. Wraith, and M. Tuller
(available at the beginning of the semester)
http://www.step.ethz.ch/education/active-courses/vadose-zone-hydrology
LiteraturSupplemental textbook (not mandatory) -Environmental Soil Physics, by: D. Hillel
102-0287-00LFluvial Systems Information W3 KP2GP. Molnar
KurzbeschreibungThe course presents a view of the processes acting on and shaping the landscape and the fluvial landforms that result. The fluvial system is viewed in terms of the production and transport of sediment on hillslopes, the structure of the river network and channel morphology, fluvial processes in the river, riparian zone and floodplain, and basics of catchment and river management.
LernzielThe course has two fundamental aims: (1) it aims to provide environmental engineers with the physical process basis of fluvial system change, using the right language and terminology to describe landforms; and (2) it aims to provide quantitative skills in making simple and more complex predictions of change and the data and models required.
InhaltThe course consists of three sections: (1) Introduction to fluvial forms and processes and geomorphic concepts of landscape change, including climatic and human activities acting on the system. (2) The processes of sediment production, upland sheet-rill-gully erosion, basin sediment yield, rainfall-triggered landsliding, sediment budgets, and the modelling of the individual processes involved. (3) Processes in the river, floodplain and riparian zone, including river network topology, channel geometry, aquatic habitat, role of riparian vegetation, including basics of fluvial system management. The main focus of the course is hydrological and the scales of interest are field and catchment scales.
SkriptThere is no script.
LiteraturThe course materials consist of a series of 13 lecture presentations and notes to each lecture. The lectures were developed from textbooks, professional papers, and ongoing research activities of the instructor. All material is on the course webpage.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Hydrology 1 and Hydrology 2 (or contact instructor).
651-2915-00LSeminar in HydrologyZ0 KP1SP. Burlando, J. W.  Kirchner, S. Löw, D. Or, C. Schär, M. Schirmer, S. I. Seneviratne, M. Stähli, C. H. Stamm, Uni-Dozierende
Kurzbeschreibung
Lernziel
651-4023-00LGroundwaterW4 KP3GM. O. Saar, X.‑Z. Kong
KurzbeschreibungThe course provides an introduction into quantitative analysis of groundwater flow and solute/heat transport. It is focussed on understanding, formulating, and solving groundwater flow and solute/heat transport problems.
Lernziela) Students understand the basic concepts of groundwater flow and solute/heat transport processes and boundary conditions.

b) Students are able to formulate simple, practical groundwater flow and solute/heat transport problems.

c) Students are able to understand and apply simple analytical and/or numerical solutions to fluid flow and solute/heat transport problems.
Inhalt1. Introduction to groundwater problems. Concepts to quantify properties of aquifers.

2. Flow equation. The generalised Darcy law.

3. The water balance equation.

4. Boundary conditions. Formulation of flow problems.

5. Analytical solutions to flow problems I

6. Analytical solutions to flow problems II

7. Finitie difference solution to flow problems.

8. Numerical solution to flow problems using a code.

9. Case studies for flow problems.

10. Concepts of transport modelling. Mass balance equation for contaminants.

11. Boundary conditons. Formulation of contaminant transport problems in groundwater.

12. Analytical solutions to transport problems I.

13. Analytical solutions to transport problems II

14. Numerical solution to simple transport problems using particle tracking technique.
SkriptHandouts of slides.

Script in English is planned.
LiteraturBear J., Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill, New York, 1979

Domenico P.A., and F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, J. Wilson & Sons, New York, 1990

Chiang und Kinzelbach, 3-D Groundwater Modeling with PMWIN. Springer, 2001.

Kruseman G.P., de Ridder N.A., Analysis and evaluation of pumping test data. Wageningen International Institute for Land Reclamation and Improvement, 1991.

de Marsily G., Quantitative Hydrogeology, Academic Press, 1986
Weitere Wahlfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-1237-00LSolar Ultraviolet RadiationW1 KP1VJ. Gröbner
KurzbeschreibungDiese Vorlesung gibt einen Einblick in das Thema solar ultraviolette Strahlung und ihre Effekte auf die Atmosphere und den Menschen. Die Vorlesung wird sowohl die Modelierung als auch die Messung von solarer UV Strahlung behandeln. Ein Schwerpunkt der Vorlesung wird auf die Messung von solarer UV Strahlung mittels verschiedenen Instrumenten gelegt (Filterradiometer und Spektroradiometer).
LernzielDiese Vorlesung wird dem Zuhörer einen Einblick in die Thematik solare UV Strahlung geben, und dessen Interaktion zwischen der Atmosphäre und der Biosphäre im detailliert beschreiben.
Inhalt1) Einführung in die Problematik – Motivation
Begriffe (UV-C, UV-B, UV-A,...)
Einfluss der UV Strahlung auf Biosphäre (Mensch, Tier, Pflanzen)
Positive und schädliche Effekte
Wirkungsspektrum, Konzept, Beispiele
UVIndex

2) Geschichtlicher Rückblick
Rayleigh - Himmelsblau
1907: Dorno, PMOD
1970: Bener, PMOD
1980: Berger, Erythemal sunburn meter
1990- : State of the Art

3) Extraterrestrische UV Strahlung
Spektrum
Energieverteilung
Variabilität (Spektral, zeitlich, relativ zu Totalstrahlung)
Satellitenmessungen, Übersicht

4) Einfluss der Atmosphäre auf die solare UV Strahlung
Atmosphärenaufbau
Beinflussende Parameter (Ozon, Wolken, ...)
Ozon, Stratosphärisches versus troposphärisches
Geschichte: Ozondepletion, Polare Ozonlöcher und Einfluss auf die UV Strahlung
Wolken
Aerosole
Rayleighstreuung
Trends (Ozon, Wolken, Aerosole)
Radiation Amplification Factor (RAF)

5-6) Strahlungstransfer
Strahlungstransfergleichung
Modellierung, DISORT
libRadtran, TUV, FASTRT
Parameter
Sensitivitätsstudien
Vergleiche mit Messungen
3-D Modellierung (MYSTIC)
Beer-Lambert Gesetz

7) Strahlungsmessungen
Instrumente zur Strahlungsmessung
Messgrössen: Irradiance (global, direct, diffus), radiance, aktinischer Fluss
Horizontale und geneigte Flächen
Generelle Problematik: Freiluftmessungen...
Qualitätssicherung

8) Solare UV Strahlungsmessungen
Problematik: Dynamik, Spektrale Variabilität, Alterung
Stabilität
Spezifische Instrumente: Filterradiometer, Spektroradiometer, Dosimetrie
Übersicht Aufbau und Verwendung

9-10) Solare UV Strahlungsmessgeräte
Spektroradiometer, Filterradiometer (Breit und schmalbandig)
Charakterisierung
Kalibriermethoden (Im Labor, im Feld)
Qualitätssicherung, Messkampagnen


11-12) Auswerteverfahren
Atmosphärische Parameter aus Strahlungsmessungen
Ozon, SO2
Albedo (Effektiv versus Lokal)
Aerosol Parameter (AOD, SSA, g, Teilchenverteilungen)
Zusammenspiel Messungen - Modellierung
Aktinische UV-Strahlungsflüsse und Bestimmung von atmosphärischen Photolysefrequenzen

13) UV Klimatologie
Trends
UV Klimatologie durch Messnetze
UV Klimatologie durch Satellitenmessungen am Beispiel von TOMS
Modellierung am Beispiel Meteosat-JRC
UV Rekonstruktionen

14) Aktuelle Forschungen
Internationale Projekte, Stand der Forschung
651-4273-00LNumerical Modelling in Fortran Information W3 KP2VP. Tackley
KurzbeschreibungThis course gives an introduction to programming in FORTRAN95, and is suitable for students who have only minimal programming experience. The focus will be on Fortran 95, but Fortran 77 will also be covered for those working with already-existing codes. A hands-on approach will be emphasized rather than abstract concepts.
LernzielFORTRAN 95 is a modern programming language that is specifically designed for scientific and engineering applications. This course gives an introduction to programming in this language, and is suitable for students who have only minimal programming experience, for example with MATLAB scripts. The focus will be on Fortran 95, but Fortran 77 will also be covered for those working with already-existing codes. A hands-on approach will be emphasized rather than abstract concepts, using example scientific problems relevant to Earth science.
SkriptSee http://jupiter.ethz.ch/~pjt/FORTRAN/FortranClass.html
651-4273-01LNumerical Modelling in Fortran (Project)
Voraussetzung: Besuch der Lehrveranstaltung 651-4273-00L "Numerical Modelling in Fortran" ist obligatorisch.
W1 KP1UP. Tackley
KurzbeschreibungThis course gives an introduction to programming in FORTRAN95, and is suitable for students who have only minimal programming experience. The focus will be on Fortran 95, but Fortran 77 will also be covered for those working with already-existing codes. A hands-on approach will be emphasized rather than abstract concepts.
LernzielFORTRAN 95 is a modern programming language that is specifically designed for scientific and engineering applications. This course gives an introduction to programming in this language, and is suitable for students who have only minimal programming experience, for example with MATLAB scripts. The focus will be on Fortran 95, but Fortran 77 will also be covered for those working with already-existing codes. A hands-on approach will be emphasized rather than abstract concepts, using example scientific problems relevant to Earth science.
InhaltThe project consists of writing a Fortran program to solve a problem agreed upon between the instructor and student; the topic is often related to (and helps to advance) the student's Masters or PhD research. The project is typically started towards the end of the end of the main Fortran class when the student has acquired sufficient programming skills, and is due by the end of Semesterprüfung week.
SkriptSee http://jupiter.ethz.ch/~pjt/FORTRAN/FortranProject.html