Christoph Schär: Katalogdaten im Herbstsemester 2022

NameHerr Prof. em. Dr. Christoph Schär
LehrgebietHydrologie und Klimatologie
Adresse
Institut für Atmosphäre und Klima
ETH Zürich, CHN L 12.1
Universitätstrasse 16
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 81 99
E-Mailschaer@env.ethz.ch
URLhttp://www.iac.ethz.ch/people/schaer/
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungProfessor emeritus

NummerTitelECTSUmfangDozierende
061-0101-00LClimate / Water / Soil Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Only for Landscape Architecture MSc.
2 KP3GH. Joos, R. Kretzschmar, R. Weingartner, A. Carminati, S. Dötterl, M. G. Fellin, E. Fischer, A. Frossard, T. Galí-Izard, R. Knutti, G. Mussetti, C. Schär, 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”, 19.–23.09.2022
- 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


Module 2 “Water”, 26.09.–30.09.2022

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
- “Hydrology of drought” and its impact on water resources.

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”, 3.10.–7.10.22
- 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", 19.–23.09.20202
Module 2 "Water", 26.09.–30.09.2022
Module 3 "Soil", 3.10.–7.10.22

- 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.
KompetenzenKompetenzen
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
401-5930-00LSeminar in Physics of the Atmosphere for CSE Information 4 KP2SH. Joos, C. Schär
KurzbeschreibungEinführung in das Verfassen eines wissenschaftlichen Proposals.
Alle wesentlichen Elemente eines Proposals, wie der Peer Review Prozess und das Schreiben von wissenschaftlichen Texten, werden anhand des Verfassens eines Proposals über das Thema der Masterarbeit geübt. Zusätzlich lernen die Studierenden Präsentationstechniken kennen.
Lernziel- wissenschafltiches Schreiben
- kennenlernen des Peer Review Prozesses
- Korrektur/Feedback zu den Proposaln der anderen Kursteilnehmer geben
- Präsentationstechnik
InhaltEinführung in das Verfassen eines wissenschaftlichen Proposals.
Alle wesentlichen Elemente eines Proposals, wie der Peer Review Prozess und das Schreiben von wissenschaftlichen Texten, werden anhand des Verfassens eines Proposals über das Thema der Masterarbeit geübt. Zusätzlich lernen die Studierenden Präsentationstechniken kennen.
Voraussetzungen / BesonderesDas Verfassen eines Proposals über das Thema einer anstehenden Master- oder Seminararbeit ist verpflichtend. Wenn kein solches Projekt geplant ist, kann dieses Seminar nicht besucht werden. Bitte wenden sie sich rechtzeitig an die Dozierenden (hanna.joos@env.ethz.ch), wenn sie dieses Seminar belegen möchten.
651-2915-00LSeminar in Hydrology0 KP1SP. Burlando, J. W. Kirchner, C. Schär, M. Schirmer, S. I. Seneviratne, M. Stähli, C. H. Stamm, Uni-Dozierende
Kurzbeschreibung
Lernziel
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.
701-0027-00LUmweltsysteme I2 KP2VC. Schär, N. Dubois, G. Velicer
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine wissenschaftliche Einführung in Umweltaspekte aus den Bereichen Erd-, Klima- und Gesundheitswissenschaften.
LernzielDie Studierenden können wichtige Eigenschaften der drei Umweltsysteme erläutern, sie sind in der Lage kritische Entwicklungstrends und Nutzungskonflikte zu diskutieren und Lösungsansätze zu vergleichen.
InhaltDie Vorlesung erläutert anhand von aktuellen Beispielen die Rolle der betrachteten Umweltsysteme für Mensch und Natur. Dabei werden exemplarisch einige ausgewählte Umweltprobleme vorgestellt. Darunter fallen die Förderung von Rohstoffen und fossilen Energieträger, der Klimawandel und seine Auswirkungen auf Mensch und Natur, sowie sowie die Verbreitung und Kontrolle von Krankheitserregern in der menschlichen Bevölkerung und in Agrarsystemen.
SkriptSlides werden durch Dozenten abgegeben und sind via moodle verfügbar.
701-0461-AALNumerical Methods in Environmental Physics 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 KP6RC. Schär
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 mittels der Programmiersprache Python.
LernzielDie Vorlesung vermittelt die Fähigkeit, einfache numerische Verfahren zu entwickeln und in der Programmiersprache Python zu implementieren und umzusetzen. Er vermittelt die Fähigkeit, komplexere Modelle kritisch einzusetzen.
InhaltKlassifikation numerischer Probleme, Einführung in die Methode der Finiten Differenzen, lineare und nichtlineare Transportgleichung, Zeitschrittverfahren, Nichtlinearität, konservative numerische Verfahren, Uebersicht über andere Verfahren. Beispiele und Uebungen aus diversen Umweltbereichen.

Numerikübungen unter Verwendung von Python, 3 Übungsblöcke à 2 Stunden. Python-Kenntnisse werden nicht vorausgesetzt. Musterprogramme und Grafiktools werden abgegeben.
LiteraturLiteraturliste wird abgegeben.
701-0461-00LNumerische Methoden in der Umweltphysik Information 3 KP2GC. Schär, C. Zeman
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 mittels der Programmiersprache Python.
LernzielDie Vorlesung vermittelt die Fähigkeit, einfache numerische Verfahren zu entwickeln und in der Programmiersprache Python zu implementieren und umzusetzen. Er vermittelt die Fähigkeit, komplexere Modelle kritisch einzusetzen.
InhaltKlassifikation numerischer Probleme, Einführung in die Methode der Finiten Differenzen, lineare und nichtlineare Transportgleichung, Zeitschrittverfahren, Nichtlinearität, konservative numerische Verfahren, Uebersicht über andere Verfahren. Beispiele und Uebungen aus diversen Umweltbereichen.

Numerikübungen unter Verwendung von Python, 3 Übungsblöcke à 2 Stunden. Python-Kenntnisse werden nicht vorausgesetzt. Musterprogramme und Grafiktools werden abgegeben.
SkriptPer Web auf http://www.iac.ethz.ch/edu/courses/bachelor/vertiefung/numerical-methods-in-environmental-physics.html
LiteraturLiteraturliste wird abgegeben.
701-1257-00LEuropean Climate Change3 KP2GC. Schär, J. Rajczak, S. C. Scherrer
KurzbeschreibungThe lecture provides an overview of climate change in Europe, from a physical and atmospheric science perspective. It covers the following topics:
• observational datasets, observation and detection of climate change;
• underlying physical processes and feedbacks;
• numerical and statistical approaches;
• currently available projections.
LernzielAt the end of this course, participants should:
• understand the key physical processes shaping climate change in Europe;
• know about the methodologies used in climate change studies, encompassing observational, numerical, as well as statistical approaches;
• be familiar with relevant observational and modeling data sets;
• be able to tackle simple climate change questions using available data sets.
InhaltContents:
• global context
• observational data sets, analysis of climate trends and climate variability in Europe
• global and regional climate modeling
• statistical downscaling
• key aspects of European climate change: intensification of the water cycle, Polar and Mediterranean amplification, changes in extreme events, changes in hydrology and snow cover, topographic effects
• projections of European and Alpine climate change
SkriptSlides and lecture notes will be made available at
http://www.iac.ethz.ch/edu/courses/master/electives/european-climate-change.html
Voraussetzungen / BesonderesParticipants should have a background in natural sciences, and have attended introductory lectures in atmospheric sciences or meteorology.