701-0401-AAL  Hydrosphere

SemesterHerbstsemester 2021
DozierendeR. Kipfer, M. H. Schroth
Periodizitätjedes Semester wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch
KommentarBelegung 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.


KurzbeschreibungDie Vorlesung beschreibt die Prozesse, welche den Wasserkreislauf der Erde bestimmen. Hierzu werden die Energieflüsse sowie die Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen beschrieben. Inhaltliche und methodische Zusammenhänge zwischen Hydrospäre, Atmosphäre und Pedosphäre werden aufgezeigt.
LernzielQualitatives und quantitatives Verständnis der physikalischen (und geochemischen) Prozesse, welche die natürliche Dynamik im Grundwasser, Seen und Ozeanen bestimmen und den Austausch von Stoffen und Energie steuern.
InhaltThemen der Vorlesung.
Physikalische Eigenschaften des Wassers (Dichte und Zustandsgleichung)
- Globale Wasserresourcen
Prozesse an Grenzflächen
- Energieflüsse (thermisch, kinetisch)
- Verdunstung, Gasaustausch
Stehende Oberflächengewässer (Meer, Seen)
- Wärmebilanz
- vertikale Schichtung und globale thermohaline Zirkulation / grossskalige Strömungen
- Turbulenz und Mischung
- Mischprozesse in Fliessgewässern
Grundwasser und seine Dynamik.
- Grundwasser als Teil des hydrologischen Kreislaufs
- Einzugsgebiete, Wasserbilanzen
- Grundwasserströmung: Darcy-Gesetz, Fliessnetze
- hydraulische Eigenschaften
Grundwasserleiter und ihre Eigenschaften
- Hydrogeochemie: Grundwasser und seine Inhaltsstoffe, Tracer
- Wassernutzung: Trinkwasser, Energiegewinnung, Bewässerung
Fallbeispiele: 1. Wasser als Ressource, 2. Wasser und Klima
SkriptErgänzend zu den Lehrmitteln werden Unterlagen abgegeben.
LiteraturLehrmittel zum Selbstudium

Oberflächengewässer.
'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 Partitioning
Chapter 19.2: Bottleneck Boundaries

Grundwasser:
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, 2001
b) Price, M., 1996. Introducing groundwater. Chapman & Hall, London u.a.