Thomas Peter: Katalogdaten im Herbstsemester 2021

Auszeichnung: Die Goldene Eule
NameHerr Prof. Dr. Thomas Peter
LehrgebietAtmosphärenchemie
Adresse
Institut für Atmosphäre und Klima
ETH Zürich, CHN O 12.1
Universitätstrasse 16
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 27 56
Fax+41 44 633 10 58
E-Mailthomas.peter@env.ethz.ch
URLhttps://ethz.ch/de/die-eth-zuerich/organisation/who-is-who/usys/details.OTAzMDY=.TGlzdC8xOTE2LDEwMzE3MDM4NzU=.html
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
061-0101-00LClimate / Water / Soil Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Only for Landscape Architecture MSc.
2 KP3GH. Joos, R. Kretzschmar, R. Weingartner, N. Bluvshtein, A. Carminati, S. Dötterl, A. Frossard, T. Galí-Izard, R. Knutti, G. Mussetti, T. Peter, S. Schemm, J. Schwaab, C. Steger, H. Wernli
KurzbeschreibungLectures, exercises and excursions serve as an introduction to atmospheric sciences, hydrology and soil science. Students gain a broad vision of the cutting edge topics that are being researched and studied at the Department of Environmental Systems Science at ETH, Eawag, WSL a.o. This will be the base for a future dialog between the field of landscape architecture and the field of sciences.
LernzielStudents acquire basic knowledge in atmospheric sciences, hydrology and soil science:
- Understanding basic chemical and physical processes in the atmosphere that influence weather and climate
- Knowledge of water balance, principles of integral water management and climatic factors in the field of hydrology
- Fundamentals about the classification of soils, soil-forming processes, physical and chemical soil properties, soil biology and ecology, soil degradation and protection

Students develop an understanding of the relevance of these topics in the field of landscape architecture. Temporal and physical scale, research methods, units of measurement, lexicon, modes of representation and critical literature form the framework for the joint discourse.
InhaltThe course unit consists of the three courses "Climate", "Water" and "Soil", which are organized in modules.

Module 1 “Climate”, 20.–24.09.2021
- Atmospheric dynamics: weather conditions, precipitation formation, weather forecast
- Climate physics: past and future changes in global climate and scenarios for Switzerland
- Land-climate dynamics: interaction between the land surface and the climate system
- Hydrology and water cycle: extreme precipitation, influence of climate change on the cryosphere
- Atmospheric chemistry: aerosols, greenhouse gases, air pollution


Module 2 “Water”, 27.09.–1.10.2021

Basics:
- Water supply: water balance, groundwater, water quality (water protection)
- Hydrological hazards: floods and drought
- Water use: drinking water, hydropower, ecology
- External influencing factors: human influence in the historical dimension, global change

Hydrological profile of the northern side of the Alps:
- Alpine region (Grimsel area): dominate role of snow and ice, dangerous processes, liquefaction of the water balance in the wake of climate change, uses (hydropower) and conflicts of use, new images of the Alpine region
- From the Alps to the Mittelland (locations along the Aare): Lake Thun (role of lakes in the water cycle, river and lake shore planning), Uttigen (conflicts of use between groundwater use, flood protection, revitalization and modes of transport) & Seeland (Jura water correction, conflicts of use in the Seeland)
- Jura (Reigoldswil region): Jurassic landforms, water in the karst, water supply in the karst


Module 3 “Soil”, 4.10.–8.10.21
- Introduction to soils: definition, function, formation, classification and mapping
- Soil physics: soil texture, soil structure, soil water potentials, hydraulic conductivity
- Soil chemistry and fertility: clay minerals and oxides, cation exange capacity, soil pH, essential plant nutrients
- Soil biology and ecology: soil fauna and microflora, fungi, bacteria, food web, organic matter
- Soil degradation and threats to soil resources: erosion, compactation, sealing, contamination, salinization
- Practical aspects of soil protection
SkriptCourse material will be provided.
LiteraturThe course material includes a reading list.
Voraussetzungen / BesonderesThe courses "Climate", "Water" and "Soil" are organized with the Fundamental Studio I as joint one-week modules. The weekly schedules will be provided with the course materials.

Module 1 "Climate", 20.–24.09.20201
Module 2 "Water", 27.09.–1.10.2021
Module 3 "Soil", 4.10.–8.10.21

- The courses are held in English or German.
- The written session examination covers all three courses "Climate", "Water" and "Soil".
- During the excursions there will be at least one external overnight stay.
Geförderte KompetenzenGeförderte Kompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Medien und digitale Technologiengeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Kooperation und Teamarbeitgeprüft
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion geprüft
651-4095-01LColloquium Atmosphere and Climate 1 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 1 KP1KH. Joos, H. Wernli, D. N. Bresch, D. Domeisen, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, C. Schär, S. Schemm, S. I. Seneviratne, 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 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 1 KP1KH. Joos, H. Wernli, D. N. Bresch, D. Domeisen, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, C. Schär, S. Schemm, S. I. Seneviratne, 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 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 1 KP1KH. Joos, H. Wernli, D. N. Bresch, D. Domeisen, N. Gruber, R. Knutti, U. Lohmann, T. Peter, C. Schär, S. Schemm, S. I. Seneviratne, 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.
701-0023-AALAtmosphere Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
3 KP6RE. Fischer, T. Peter
KurzbeschreibungGrundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht.
LernzielVerständnis 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.
InhaltGrundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht.
SkriptSchriftliche 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.
701-0023-00LAtmosphäre Information 3 KP2VE. Fischer, T. Peter
KurzbeschreibungGrundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht.
LernzielVerständnis 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.
InhaltGrundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken, Oxidationspotential und Ozonschicht.
SkriptSchriftliche 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.
701-0471-AALAtmospheric Chemistry Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
3 KP6RM. Ammann, T. Peter
KurzbeschreibungThis is a self-study course targeted at Master students who did not follow the bachelor course "atmospheric chemistry" or similar. The course provides a general introduction into atmospheric chemistry.
LernzielThe learning target of this lecture is a general overview on the most important processes of atmospheric chemistry and the various problems of the anthropogenic change in the structure of Earth's atmosphere.
Inhalt- Origin and properties of the atmosphere: structure, large scale dynamics, UV radiation
- Thermodynamics and kinetics of gas phase reactions: enthalpy and free energy of reactions, rate laws, mechanisms of bimolecular and termolecular reactions.
- Tropospheric photochemistry: Photolysis reactions, photochemical O3 formation, role and budget of HOx, dry and wet deposition
- Aerosols and clouds: chemical properties, primary and secondary aerosol sources, phase transfer kinetics, solubility and hygroscopicity, N2O5 chemistry, SO2 oxidation, secondary organic aerosols
- Air quality: role of planetary boundary layer, summer- versus winter-smog, environmental problems, legislation, long-term trends
- Stratospheric chemistry: Chapman cycle, Brewer-Dobson circulation, catalytic ozone destruction cycles, polar ozone hole, Montreal protocol
- Global aspects: global budgets of ozone, methane, CO and NOx, air quality - climate interactions
Voraussetzungen / BesonderesBasic courses in chemistry and physics are expected
701-0471-01LAtmosphärenchemie Information 3 KP2GM. Ammann, T. Peter
KurzbeschreibungDiese Vorlesung bietet eine Einführung in die Atmosphärenchemie auf Bachelorniveau.
Neben Grundlagen zu Reaktionen in der Gasphase, Löslichkeit und Reaktionen in Aerosolen und in Wolken werden die chemischen und physikalischen Prozesse 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 von Reaktionen und Prozessen in 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, Zusammensetzung (Gase und Aerosole), grossskalige Zirkulation, UV-Strahlung
- Thermodynamik und Kinetik von Gasphasen-Reaktionen: Reaktionsenthalpie und freie Energie, Ratengleichungen, Mechanismen biomolekularer und termolekularer Reaktionen
- Troposphärische Photochemie: Photolysereaktionen, photochemische Ozonbildung, Rolle und Budget von HOx, trockene und nasse Deposition
- Aerosole und Wolken: Chemische Eigenschaften, primäre und sekundäre Aerosolquellen, Löslichkeit von Gasen, Hygroskopizität, Kinetik der Gasaufnahme in Aerosolen, 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, sowie der Besuch von Grundvorlesungen in Chemie und Physik werden erwartet.

Jeweils Montags (oder nach Vereinbarung) findet ein Zusatztutorium statt. Dieses bietet die Gelegenheit, mit den Tutoren Unklarheiten aus der Vorlesung zu besprechen sowie die Übungsaufgaben vor- und nachzubesprechen. Eine Teilnahme wird sehr empfohlen.
701-1213-00LIntroduction Course to Master Studies Atmosphere and Climate Information 2 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 obtain general information and guidance about the organisation of the MSc programme.
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
701-1233-00LStratospheric Chemistry Information 4 KP2V + 1UT. Peter, G. Chiodo
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt einen Überblick über die vielfältigen Reaktionen, die in der Gasphase, in stratosphärischen Aerosoltröpfchen und polaren Wolken ablaufen. Dabei steht das stratosphärische Ozon und dessen Beeinflussung durch natürliche und anthropogene Effekte im Mittelpunkt, besonders die durch FCKW verursachte Ozonzerstörung in polaren Breiten sowie Kopplungen mit dem Treibhauseffekt.
LernzielDie Studierenden erarbeiten sich ein Grundverständnis der stratosphärischen Reaktionen in der Gasphase sowie von Reaktionen und Prozessen in stratosphärischen Aerosoltröpfchen und polaren Wolken.
Die Studierenden kennen die wichtigsten Aspekte der stratosphärischen Zirkulation sowie des Teibhauseffekts in der Tropos- und Stratosphäre. Sie kennen und verstehen Kopplungsmechnismen zwischen stratosphärischer Ozonchemie und Klimawandel.
Desweiteren vertiefen die Studierenden fundamentale Konzepte der Stratosphärenchemie anhand von kurzen Präsentationen.
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: 2014, Report No. 55, Geneva, 2015.
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.