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Nummer Titel Typ ECTS Umfang Dozierende Umweltnaturwissenschaften Master Auflagen-LerneinheitenDas untenstehende Lehrangebot gilt nur für Master-Studierende mit Zulassungsauflagen. 406-0253-AAL Mathematics I & II 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. E- 13 KP 28R A. Cannas da Silva Kurzbeschreibung Mathematics I covers mathematical concepts and techniques necessary to model, solve and discuss scientific problems - notably through ordinary differential equations.Main focus of Mathematics II: multivariable calculus and partial differential equations. Lernziel Mathematics is of ever increasing importance to the Natural Sciences and Engineering. The key is the so-called mathematical modelling cycle, i.e. the translation of problems from outside of mathematics into mathematics, the study of the mathematical problems (often with the help of high level mathematical software packages) and the interpretation of the results in the original environment.The goal of Mathematics I and II is to provide the mathematical foundations relevant for this paradigm. Differential equations are by far the most important tool for modelling and are therefore a main focus of both of these courses. Inhalt 1. Linear Algebra and Complex Numbers:systems of linear equations, Gauss-Jordan elimination, matrices, determinants, eigenvalues and eigenvectors, cartesian and polar forms for complex numbers, complex powers, complex roots, fundamental theorem of algebra.2. Single-Variable Calculus:review of differentiation, linearisation, Taylor polynomials, maxima and minima, antiderivative, fundamental theorem of calculus, integration methods, improper integrals.3. Ordinary Differential Equations:separable ordinary differential equations (ODEs), integration by substitution, 1st and 2nd order linear ODEs, homogeneous systems of linear ODEs with constant coefficients, introduction to 2-dimensional dynamical systems.4. Multivariable Differential Calculus:functions of several variables, partial differentiation, curves and surfaces in space, scalar and vector fields, gradient, curl and divergence.5. Multivariable Integral Calculus:multiple integrals, line and surface integrals, work and flow, Green, Gauss and Stokes theorems, applications.6. Partial Differential Equations:separation of variables, Fourier series, heat equation, wave equation, Laplace equation, Fourier transform. Literatur - Bretscher, O.: Linear Algebra with Applications (Pearson Prentice Hall).- Thomas, G. B.: Thomas' Calculus, Part 1 - Early Transcendentals (Pearson Addison-Wesley).- Thomas, G. B.: Thomas' Calculus, Parts 2 (Pearson Addison-Wesley).- Kreyszig, E.: Advanced Engineering Mathematics (John Wiley & Sons). Voraussetzungen / Besonderes Prerequisites: familiarity with the basic notions from Calculus, in particular those of function and derivative.Assistance:Tuesdays and Wednesdays 17-19h, in Room HG E 41. 406-0603-AAL Stochastics (Probability and Statistics)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. E- 4 KP 9R M. Kalisch Kurzbeschreibung Introduction to basic methods and fundamental concepts of statistics and probability theory for non-mathematicians. The concepts are presented on the basis of some descriptive examples. Learning the statistical program R for applying the acquired concepts will be a central theme. Lernziel The objective of this course is to build a solid fundament in probability and statistics. The student should understand some fundamental concepts and be able to apply these concepts to applications in the real world. Furthermore, the student should have a basic knowledge of the statistical programming language "R". Inhalt From "Statistics for research" (online)Ch 1: The Role of StatisticsCh 2: Populations, Samples, and Probability DistributionsCh 3: Binomial DistributionsCh 6: Sampling Distribution of AveragesCh 7: Normal DistributionsCh 8: Student's t DistributionCh 9: Distributions of Two VariablesFrom "Introductory Statistics with R (online)"Ch 1: BasicsCh 2: The R EnvironmentCh 3: Probability and distributionsCh 4: Descriptive statistics and tablesCh 5: One- and two-sample testsCh 6: Regression and correlation Literatur - "Statistics for research" by S. Dowdy et. al. (3rdedition); Print ISBN: 9780471267355; Online ISBN: 9780471477433; DOI:10.1002/0471477435 From within the ETH, this book is freely available online under: http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/0471477435- "Introductory Statistics with R" by Peter Dalgaard; ISBN978-0-387-79053-4; DOI: 10.1007/978-0-387-79054-1 From within the ETH, this book is freely available online under: http://www.springerlink.com/content/m17578/ 529-2001-AAL Chemistry I and II 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. E- 9 KP 19R H. Grützmacher, W. Uhlig Kurzbeschreibung Chemie I und II: Chemische Bindung und Molekülstruktur, chemische Thermodynamik, chemisches Gleichgewicht, Kinetik, Säuren und Basen, Fällung, Elektrochemie Lernziel Erarbeiten von Grundlagen zur Beschreibung von Aufbau, Zusammensetzung und Umwandlungen der materiellen Welt. Einführung in thermodynamisch bedingte chemisch-physikalische Prozesse. Mittels Modellvorstellungen zeigen, wie makroskopische Phänomene anhand atomarer und molekularer Eigenschaften verstanden werden können. Anwendungen der Theorie zum qualitativen und quantitativen Lösen einfacher chemischer und umweltrelevanter Probleme. Inhalt 1. Stöchiometrie2. Atombau3. Chemische Bindung4. Grundlagen der chemischen Thermodynamik5. Kinetik6. Chemisches Gleichgewicht (Säure-Base, Fällung)7. Elektrochemie Skript Nivaldo J. TroChemistry - A molecular Approach (Pearson), Kap. 1-18 Literatur Brown, LeMay, Bursten CHEMIE (deutsch)Mortimer, Müller CHEMIE (deutsch)Housecroft and Constable, CHEMISTRY (englisch)Oxtoby, Gillis, Nachtrieb, MODERN CHEMISTRY (englisch) 551-0001-AAL General Biology IBelegung 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. E- 3 KP 6R U. Sauer, O. Y. Martin, A. Widmer Kurzbeschreibung Organismische Biologie um die Grundlagen der klassischen und molekularen Genetik, der Evolutionsbiologie und der Phylogenie zu vermitteln.Dies ist eine virtuelle Selbststudiumsvorlesung für nicht deutschsprachige der "Allgemeine Biology I (551-0001-00L). Die Prüfung wird gemeinsam mit den anderen Teilnehmern schriftlich abgelegt. Lernziel Verständnis einiger grundlegender Konzepte der Biologie: die Hierarchie der strukturellen Ebenen der biologischen Organisation, mit dem Schwerpunkt auf der Zelle und ihren Funktionen, dem Stoffwechsel, der Vererbung und der Evolution. Inhalt Diese Vorlesung fokussiert auf organismische Biologie mit Genetik, Evolution, and unterschiedliche Lebensformen mit dem Campbell Kapiteln 12-34.Woche 1-7 von Alex Widmer, Kapitel 12-2512 Cell biology Mitosis13 Genetics Sexual life cycles and meiosis14 Genetics Mendelian genetics15 Genetics Linkage and chromosomes20 Genetics Evolution of genomes21 Evolution How evolution works22 Evolution Phylogentic reconstructions23 Evolution Microevolution24 Evolution Species and speciation25 Evolution MacroevolutionWoche 8-14 von Oliver Martin, Kapitel 26-3426 Diversity of Life Introdution to viruses27 Diversity of Life Prokaryotes28 Diversity of Life Origin & evolution of eukaryotes29 Diversity of Life Nonvascular&seedless vascular plants30 Diversity of Life Seed plants31 Diversity of Life Introduction to fungi32 Diversity of Life Overview of animal diversity33 Diversity of Life Introduction to invertebrates34 Diversity of Life Origin & evolution of vertebrates Skript Kein Skript Literatur Campbell et al. (2015) Biology - A Global Approach. 10th Edition (Global Edition) 551-0002-AAL General Biology IIBelegung 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. E- 4 KP 6R U. Sauer, R. Aebersold, H.‑M. Fischer, W. Gruissem Kurzbeschreibung Molecular biology approach to teach the basic principles of biochemistry, cell biology, cgenetics, evolutionary biology and form and function of vacular plants. This is a virtual self-study lecture for non-German speakers of the "Allgemeine Biology II (551-0002-00L) lecture. The exam will be written jointly with the participants of this lecture. Lernziel The understanding basic concepts of biology: the hierarchy of the structural levels of biological organisation, with particular emphasis on the cell and its molecular functions, the fundamentals of metabolism and molecular genetics, as well as form and function of vascular plants. Inhalt The structure and function of biomacromolecules; basics of metabolism; tour of the cell; membrane structure and function; basic energetics of cellular processes; respiration, photosynthesis; cell cycle, from gene to protein; structure and growth of vascular plants, resource acquisition and transport, soil and plant nutrition.Specifically the following Campbell chapters will be covered:3 Biochemistry Chemistry of water4 Biochemistry Carbon: the basis of molecular diversity5 Biochemistry Biological macromolecules and lipids7 Cell biology Cell structure and function8 Cell biology Cell membranes10 Cell biology Respiration: introduction to metabolism10 Cell biology Cell respiration11 Cell biology Photosynthetic processes16 Genetics Nucleic acids and inheritance17 Genetics Expression of genes18 Genetics Control of gene expression19 Genetics DNA Technology35 Plant structure&function Plant Structure and Growth36 Plant structure&function Transport in vascular plants37 Plant structure&function Plant nutrition38 Plant structure&function Reproduction of flowering plants 39 Plant structure&function Plants signal and behavior Skript No script Literatur Campbell et al. (2015) Biology - A Global Approach. 10th Edition (Global Edition) Voraussetzungen / Besonderes Basic general and organic chemistryPLEASE NOTE This lecture is newly conceived and will be held for the first time in the spring semester 2017. 701-0023-AAL Atmosphere 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. E- 3 KP 6R H. Wernli, T. Peter Kurzbeschreibung Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht. Lernziel Verständnis grundlegender physikalischer und chemischer Prozesse in der Atmosphäre. Kenntnis über die Mechanismen und Zusammenhänge von: Wetter - Klima, Atmosphäre - Ozeane - Kontinente, Troposphäre - Stratosphäre. Verständnis von umweltrelevanten Strukturen und Vorgängen in sehr unterschiedlichem Massstab. Grundlagen für eine modellmässige Darstellung komplexer Zusammenhänge in der Atmosphäre. Inhalt Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht. Skript Schriftliche Unterlagen werden abgegeben. Literatur - John H. Seinfeld and Spyros N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, Wiley, New York, 1998.- Gösta H. Liljequist, Allgemeine Meteorologie, Vieweg, Braunschweig, 1974. 701-0243-AAL Biology III: Essentials of EcologyBelegung 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. E- 3 KP 6R J. Levine Kurzbeschreibung This course assigns reading for students needing further background for understanding ecological processes. Central problems in ecology, including population growth and regulation, the dynamics of species interactions, the influence of spatial structure, the controls over species invasions, and community responses to environmental change will be explored from basic and applied perspectives. Lernziel Original language Students will understand how ecological processes operate in natural communities. They will appreciate how mathematical theory, field experimentation, and observational studies combine to generate a predictive science of ecological processes.Upon completing the course, students will be able to:Understand the factors determining the outcome of species interactions in communities, and how this information informs management.Apply theoretical knowledge on species interactions to predict the potential outcomes of novel species introductions.Understanding the role of spatial structure in mediating population dynamics and persistence, species interactions, and patterns of species diversity.Use population and community models to predict the stability of interactions between predators and prey and between different competitors.Understand the conceptual basis of predictions concerning how ecological communities will respond to climate change. Inhalt Readings from a text book will focus on understanding central processes in community ecology. Topics will include demographic and spatial structure, consumer resource interactions, food webs, competition, invasion, and the maintenance of species diversity. Each of these more conceptual topics will be discussed in concert with their applications to the conservation and management of species and communities in a changing world. 701-0401-AAL Hydrosphere 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. E- 3 KP 6R R. Kipfer, C. Roques Kurzbeschreibung Qualitatives 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. Lernziel Qualitatives 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. Inhalt Themen der Vorlesung.Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)- Globale WasserresourcenProzesse an Grenzflächen- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)- Verdunstung, GasaustauschStehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)- Wärmebilanz- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen- Turbulenz und Mischung- Mischprozesse in FliessgewässernGrundwasser und seine Dynamik.- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze- hydraulische EigenschaftenGrundwasserleiter und ihre Eigenschaften- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, BewässerungFallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima Skript Ergänzend zu den Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben. Literatur Lehrmittel zum SelbstudiumOberflächengewässer.'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 PartitioningChapter 19.2: Bottleneck BoundariesGrundwasser: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, 2001b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a. 701-0501-AAL PedosphereBelegung 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. E- 3 KP 6R R. Kretzschmar Kurzbeschreibung Einführung in die Entstehung und Eigenschaften von Böden in Abhängigkeit von Ausgangsgestein, Relief, Klima und Bodenorganismen. Komplexe Zusammenhänge zwischen den bodenbildenden Prozessen, den physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften, Bodenorganismen, und ökologischen Standortseigenschaften von Böden. Lernziel Einführung in die Entstehung und Eigenschaften von Böden in Abhängigkeit von Ausgangsgestein, Relief, Klima und Bodenorganismen. Komplexe Zusammenhänge zwischen den bodenbildenden Prozessen, den physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften, Bodenorganismen, und ökologischen Standortseigenschaften von Böden. Inhalt Definition der Pedosphäre, Bodenfunktionen, Gesteine, Minerale und Verwitterung, Bodenorganismen, organische Bodensubstanz, physikalische Eigenschaften und Funktionen, chemische Eigenschaften und Funktionen, Bodenbildung und Bodenverbreitung, Grundzüge der Bodenklassifikation, Bodenzonen der Erde, Bodenfruchtbarkeit, Bodennutzung und Bodengefährdung. Literatur - Scheffer/Schachtschabel - Soil Science, Springer, Heidelberg, 2016.- Brady N.C. and Weil, R.R. The Nature and Properties of Soils. 14th ed. Prentice Hall, 2007. Voraussetzungen / Besonderes Voraussetzungen: Grundlagen in Chemie, Biologie und Geologie. 701-0721-AAL Psychology 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. E- 3 KP 6R M. Siegrist Kurzbeschreibung Dieser Kurs gibt eine Einführung in die psychologische Forschung und Modellbildung. Schwerpunkte des Kurses sind die kognitive Psychologie und das psychologische Experiment. Lernziel Kenntnis der wissenschaftlichen Psychologie und ihrer Abgrenzung zur "Alltags"-Psychologie; Verständnis des Verhältnisses von Theorie und Experiment in der Psychologie.Ziele: ein SeitenwechselWissen:- Gebiete der Psychologie- Begriffe der Psychologie- Theorien der Psychologie- Methoden der Psychologie- Ergebnisse der PsychologieKönnen:- Formulierung einer psychologisch untersuchbaren Fragestellung- Grundformen des ExperimentsVerstehen:Psychologie als Wissenschaft vom Erleben und Verhalten der Menschen Inhalt Einführung in die psychologische Forschung und Modellbildung unter besonderer Berücksichtigung der kognitiven Psychologie und des psychologischen Experiments. Themen sind u.a.: Wahrnehmung; Lernen und Entwicklung; Denken und Problemlösen; Kognitive Sozialpsychologie; Risiko und Entscheidung. Literatur Englisches Original von Zimbardo (Link)Scholz, R. W. (2011). Environmental Literacy in Science and Society: From Knowledge to Decisions. Cambridge: Cambridge University Press. Voraussetzungen / Besonderes Zusammen mit Prof. Dr. Michael Siegrist Buch "Zimbardo" durchgehen und Kapitel bestimmen, die als Pflichtlektüre vorgegeben werdenDie zwei Psychologiekapitel (6 + 7) aus dem Buch von Prof. Dr. Roland W. Scholz lesen 701-0757-AAL Principles of Economics 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. E- 3 KP 6R R. Schubert Kurzbeschreibung Verständnis der grundlegenden mikro- und makroökonomischen Problemstellungen und Theorien; Fähigkeit, wirtschaftspolitisch zu argumentieren und entsprechende Massnahmen zu beurteilen Lernziel Verständnis der grundlegenden mikro- und makroökonomischen Problemstellungen und Theorien; Fähigkeit, ökonomisch zu argumentieren und entsprechende Massnahmen zu beurteilen Inhalt Verhalten von Unternehmen und Haushalten an Märkten; Marktgleichgewicht und Besteuerung; Sozialprodukt und Wirtschaftsindikatoren; Arbeitslosigkeit; Wirtschaftswachstum; Wirtschaftspolitik Skript Herunterladen von Internetplattform Literatur Mankiw, N.G.: "Principles of Economics", forth edition, South-Western College/West, Mason 2006.Deutsche Übersetzung: Mankiw, N.G. : Grundzüge der Volkswirtschaftslehre, 3. Aufl., Stuttgart 2004. Voraussetzungen / Besonderes Internetplattform 701-1901-AAL Systems AnalysisBelegung 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. E- 4 KP 6R N. Gruber Kurzbeschreibung Self study course in Systems Analysis to fulfill requirements for enrollment into the master program. Topics covered include linear box models with one and several variables; non-linear box models with one or several variables; discrete-time models; and continuous models in space and time. Lernziel The aim of this course is to develop an understanding of the dynamical behavior of environmental systems and how this behavior can be captured and understood using mathematical concepts. Skript For English Speaking students:R.P. Schwarzenbach, P.M.Gschwend, D.M.Imboden, Environmental Organic Chemistry, Wiley-Interscience, Second Edition, 2003Chapters 12.3, 12.4, 18.2, 21, 22.1 and 22.2Für Deutschsprachige: D.M. Imboden und S. Koch, Systemanalyse, Springer-Verlag 2003
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