Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2017
Doktorat Departement Umweltsystemwissenschaften Mehr Informationen unter: Link | ||||||
Umweltwissenschaften | ||||||
Atmosphäre und Klima | ||||||
Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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402-0572-00L | Aerosols I: Physical and Chemical Principles | W | 4 KP | 2V + 1U | M. Gysel Beer, U. Baltensperger, H. Burtscher | |
Kurzbeschreibung | Im 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. | |||||
Lernziel | Vermittlung von Grundlagen der Aerosolphysik und -chemie und spezifischer Eigenschaften kleiner Teilchen, Bedeutung von Aerosolen in der Atmosphäre und in anderen Bereichen. | |||||
Inhalt | Physikalische und chemische Eigenschaften von Aerosolen, Aerosoldynamik (Diffusion, Koagulation), optische Eigenschaften (Lichtstreuung, -absorption, -extinktion), Verfahren zur Erzeugung von Aerosolen, Messmethoden zur physikalischen und chemischen Charakterisierung. | |||||
Skript | Es 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 | |||||
701-1253-00L | Analysis of Climate and Weather Data | W | 3 KP | 2G | C. Frei | |
Kurzbeschreibung | Observation 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. | |||||
Lernziel | Observation 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. | |||||
Inhalt | Introduction into the theoretical background and the practical application of methods of data analysis in meteorology and climatology. Topics: exploratory methods, hypothesis testing, analysis of climate trends, measuring the skill of climate and forecasting models, analysis of extremes, 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. | |||||
Skript | Documentation 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. | |||||
Literatur | Suggested 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 / Besonderes | Prerequisites: Atmosphäre, Mathematik IV: Statistik, Anwendungsnahes Programmieren. | |||||
701-1235-00L | Cloud Microphysics Maximale Teilnehmerzahl: 16 | W | 4 KP | 2V + 1U | Z. A. Kanji, U. Lohmann | |
Kurzbeschreibung | Clouds 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. | |||||
Lernziel | The 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. | |||||
Inhalt | see: Link | |||||
Skript | This 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. | |||||
Literatur | Pao K. Wang: Physics and dynamics of clouds and precipitation, Cambridge University Press, 2012 | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Target group: Master students in Atmosphere and Climate | |||||
701-1221-00L | Dynamics of Large-Scale Atmospheric Flow | W | 4 KP | 2V + 1U | H. Wernli, S. Pfahl | |
Kurzbeschreibung | Dynamische Synoptische Meteorologie | |||||
Lernziel | Verständnis für dynamische Prozesse in der Atmosphäre sowie deren mathematisch-physikalische Formulierung. | |||||
Inhalt | Die 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. | |||||
Skript | Dynamics 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 / Besonderes | Voraussetzungen: Physik I, II, Umwelt Fluiddynamik | |||||
701-1251-00L | Land-Climate Dynamics Number of participants limited to 36. | W | 3 KP | 2G | S. I. Seneviratne, E. L. Davin | |
Kurzbeschreibung | The 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) in the climate system. The course consists of 2 contact hours per week, including lectures, group projects and computer exercises. | |||||
Lernziel | The students can understand the role of land processes and associated feedbacks in the climate system. | |||||
Skript | Powerpoint slides will be made available | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Prerequisites: Introductory lectures in atmospheric and climate science Atmospheric physics -> Link and/or Climate systems -> Link | |||||
701-1237-00L | Solar Ultraviolet Radiation | W | 1 KP | 1V | J. Gröbner | |
Kurzbeschreibung | Diese 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). | |||||
Lernziel | Diese Vorlesung wird dem Zuhörer einen Einblick in die Thematik solare UV Strahlung geben, und dessen Interaktion zwischen der Atmosphäre und der Biosphäre detailliert beschreiben. | |||||
Inhalt | 1) 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 | |||||
701-1233-00L | Stratospheric Chemistry | W | 4 KP | 2V + 1U | T. Peter, A. Stenke | |
Kurzbeschreibung | Thermodynamische 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. | |||||
Lernziel | Die 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. | |||||
Inhalt | Kurze 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. | |||||
Skript | Unterlagen 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: 2014, Report No. 55, Geneva, 2015. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: 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. | |||||
701-1211-01L | Master's Seminar: Atmosphere and Climate 1 | W | 3 KP | 2S | H. Joos, I. Medhaug, O. Stebler, M. A. Wüest | |
Kurzbeschreibung | In 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. | |||||
Lernziel | Training scientific writing skills. | |||||
Inhalt | In 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 / Besonderes | Attendance is mandatory. | |||||
651-4095-01L | Colloquium Atmosphere and Climate 1 | W | 1 KP | 1K | H. Joos, C. Schär, D. N. Bresch, E. Fischer, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, S. I. Seneviratne, H. Wernli, M. Wild | |
Kurzbeschreibung | The 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. | |||||
Lernziel | The students are exposed to different atmospheric science topics and learn how to take part in scientific discussions. |
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