VVZ API is not affiliated with ETH Zurich. Data might be outdated or incorrect. Please view the official ETHZ Vorlesungsverzeichnis for binding information.
Objective
Das Ziel der Vorlesung ist es, eine Brücke zu schlagen zwischen wohlbekannten Methoden der statistischen Physik einerseits und praxisrelevanten Anwendungen in der Hydrologie andererseits. Die Vorlesung richtet sich an Studenten höherer Semester und Doktoranden aus der Physik, der Hydrologie und den Umweltnaturwissenschaften.
Content
Inhaltsverzeichnis: 1. Mathematische Methoden zur stochastischen Modellierung: 1.1 Einführung in wahrscheinlichkeitstheoretische Konzepte: Brownsche Bewegung und der zentrale Grenzwertsatz - Normalverteilung, Levy-Verteilungen - normale Diffusion, anormale Diffusion 1.2 Wann dürfen wir stochastisch modellieren: - Selbstmittelungseigenschaft - Ergodizität von Prozessen 1.3 Skalenverhalten von stochastischen Prozessen, insbesondere fraktales Verhalten 2. Anwendungen stochastischer Konzepte: 2.1 in der Grundwasserhydrologie: - Einführung der grundlegenden Prozesse: Strömung und Transport - Einführung in hierarchische poröse Medien: von der Porenskala zur Feldskala - Konzept des effektiven Mediums oder ist die Natur doch fraktal? - "upscaling" von klein nach gross: konkrete Anwendung verschiedener upscaling-Methoden für Transport in heterogenen porösen Medien Es könnte alles so "einfach" sein ... a) Störungstheorien für schwach heterogene Medien. ... ist es leider nicht immer b) Renormierungstheorien für stark heterogene Medien. Aber es gibt auch Alternativen, wenn man "viel Zeit hat" c) Homogenisierungstheorien im Limes langer Zeiten - "upscaling" in heterogenen porösen Medien mit vielen Längenskalen bzw. in fraktalen Medien 2.2 in der Oberflächenhydrologie: - Skaleneffekte in Flussnetzwerken, Transport in Flussnetzwerken - Skalenprobleme in hydrologischen Modellen 3. Das grosse Finale: Wie gut beschreibt die Theorie die Wirklichkeit? - Diskussion von Experimenten
Resources
Lecture Notes
Skript wird verteilt
Literature
Literatur wird jeweils in der Stunde genannt
General Information
- Language
- English
- Levels
- DR , MSC
- Frequency
- Yearly recurring
Examination
- Type
- graded semester performance
Course Components
| Type | Title | Time & Place | Hours |
|---|---|---|---|
| lecture | Stochastic methods in subsurface hydrology |
|
2 h weekly |