İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı İLERİ HAVA KİRLİLİĞİ KİMYASI Course Name ADVANCED AİR POLLUTİON CHEMİSTRY Kodu (Code) Yarıyılı (Semester) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Ders Türü (Course Type) MTO501 Bölüm / Program (Department/Program) Güz (Fall) 3 7.5 YL (M. Sc.) Meteoroloji Mühendisliği / Atmosfer Bilimleri Yüksek Lisans Programı Meteorological Engineering / Atmospheric Sciences M. Sc. Programme Dersin Türü (Course Type) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Türkçe (Turkish) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Atmosfer ve bileşenleri, Karbondioksit, azot ve kükürt dönüşümleri. Atmosferik davranışların fiziksel yorumlanması. Atmosferde oluşan fotokimyasal reaksiyonlar, foton ayrışması ve iyonizasyonu, elektronik olarak uyandırılmış tür reaksiyonları, atmosfer kimyası modelleri, aşağı ve yukarı seviyelerde ozon, troposferde foto kimyasal zincir reaksiyonlarının başlaması, oksidasyon adımı, troposferik ozon üretimi, azot oksitlerin önemi, OH+CO reaksiyonları, nitrat radikali, ozonla oluşan reaksiyonlar, kükürt dioksit kimyası, duman ve kükürt kirliliği, asit yağışları, foto kimyasal smog, HFCs ve HCFCs azaltılması, biyo kütle yanmaları, atmosfer ve iklimsel değişim ve gelişimleri. Atmosphere and its composition. Carbon cycle, Nitrogen cycle, Sulphur cycle. Atmospheric behavior as interpreted by physics. Photochemistry and kinetics applied to atmospheres; Photodissociation and photoionization, Reactions of electronically ecited species, Models of atmospheric chemistry. Ozone in lower and upper atmosphere. The Earth s troposphere, Photochemical chain initiation, Oidation step, Tropospheric ozone production, The importance of NO, The reaction OH+CO, The nitrate radical, Reactions with ozone. Sulphur dioide chemistry, Smoke and sulphur pollution, Acid rain, Photochemical ozone and smog, Degradation of HFCs and HCFCs, Biomass burning. Evolution and change in atmospheres and climates. 1. Atmosferde oluşan kirliliğin kimyasal reaksiyonlarını anlamak. 2. Atmosferdeki Ozonun davranışlarını anlamak. 3. Asit yağışlarını ve şehir hava kirliliğini anlamak. 1. To understand the chemical reactions of pollutants in the atmosphere. 2. To understand the behavior of ozone in the atmosphere. 3. To understand acid rain and urban air pollution. Bu dersi başarı ile tamamlayan yüksek lisans öğrencileri: I. Atmosfer ve bileşenleri, karbondioksit, azot ve kükürt dönüşümleri, atmosferik davranışları fiziksel olarak yorumlanmak II. Atmosferde oluşan fotokimyasal reaksiyonları, foton ayrışması ve iyonizasyonu, elektronik olarak uyandırılmış tür reaksiyonları, atmosfer kimyası modellerini açıklamak III. Aşağı ve yukarı seviyelerde ozon, troposferde foto kimyasal zincir reaksiyonlarının başlaması, oksidasyon adımı, troposferik ozon üretimi, azot oksitlerin önemi, OH+CO reaksiyonları, nitrat radikali, ozonla oluşan reaksiyonlar hakkında değerlendirme yapmak IV. Kükürt dioksit kimyası, duman ve kükürt kirliliği, asit yağışları hakkında açıklama yapmak V. Foto kimyasal smog, HFCs ve HCFCs azaltılması, biyo kütle yanmaları, atmosfer ve iklimsel değişim ve gelişimleri anlamak ve tayin etmek becerilerini kazanır M.Sc. students who successfully pass this course will be able: I. To interpret the atmosphere and its composition, carbon cycle, nitrogen cycle, sulphur cycle and atmospheric behavior based on physics. II. To eplain the photochemistry and kinetics applied to atmospheres, photodissociation and photoionization, reactions of electronically ecited species, models of atmospheric chemistry. III. To determine ozone in lower and upper atmosphere, photochemical chain initiation in the Earth s troposphere, oidation step, tropospheric ozone production, the importance of NO, the reaction OH+CO, the nitrate radical, reactions with ozone. IV. To eplain on the sulphur dioide chemistry, smoke and sulphur pollution, acid rain. V. To understand and determine the photochemical ozone and smog, degradation of HFCs and HCFCs, biomass burning, evolution and change in atmospheres and climates.
Ders Kitabı (Tetbook) Diğer Kaynaklar (Other References) Maddeler halinde en çok 5 adet Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Seinfeld, John H. (2006). Atmospheric chemistry and physics : from air pollution to climate change, Wiley, New York. 1. Boubel, R. W., Fo, D. L., Turner, T., and Stern, A. C. (1984). Fundamentals of Air Pollution, 3rd Edition, Academic Press. 2. Manahan, S. E. (1994). Environmental chemistry., Lewis Publisher. 3. Wayne, R. P. (2000). Chemistry of atmospheres, Oford University Press. Öğrencilere özellikle dersin teorisini iyi kavrayabilmeleri için biri temel konular diğeri tasarım hesabı olmak üzere iki ayrı ödev verilecek ve bu ödevler not olarak da değerlendirilecektir. Two separate assignments will be given to the students about fundamental principles and design calculations in order to comprehend the theoretical structure of this course. Those assignments will be evaluated and added to the final grade. Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) (Assessment Criteria) Yıl İçi Sınavları 2 30 (Midterm Eams) Kısa Sınavlar 2 10 (Quizzes) Ödevler 2 20 (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı 1 40 (Final Eam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Atmosfer ve bileşenleri I 2 Karbondioksit, Azot ve Kükürt dönüşümleri. Atmosferik davranışların fiziksel yorumlanması I 3 Atmosferde oluşan fotokimyasal reaksiyonlar II 4 Foton ayrışması ve iyonizasyonu II 5 Elektronik olarak uyarındırılmış tür reaksiyonları II 6 Atmosfer kimyası modelleri III 7 Aşağı ve yukarı seviyelerde ozon III 8 Troposferde foto kimyasal zincir reaksiyonlarının başlaması, oksidasyon adımı III 9 Troposferik ozon üretimi III 10 Azot oksitlerin önemi, OH+CO reaksiyonları, nitrat radikali, ozonla oluşan reaksiyonlar IV 11 Kükürt dioksit kimyası, duman ve kükürt kirliliği IV 12 Asit yağışları IV 13 Foto kimyasal ozon and smog V 14 HFCs ve HCFCs azaltılması, biyo kütle yanmaları, atmosfer ve iklimsel değişim ve gelişimleri V COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Atmosphere and its composition I 2 Carbon cycle, nitrogen cycle, sulphur cycle, atmospheric behavior as interpreted by physics I 3 Photochemistry and kinetics applied to atmospheres II 4 Photodissociation and photoionization II 5 Reactions of electronically ecited species II 6 Models of atmospheric chemistry III 7 Ozone in lower and upper atmosphere III 8 The Earth s troposphere, photochemical chain initiation, oidation step III 9 Tropospheric ozone production III 10 The importance of NO, the reaction OH+CO, the nitrate radical, reactions with ozone IV 11 Sulphur dioide chemistry, smoke and sulphur pollution IV 12 Acid rain IV 13 Photochemical ozone and smog V 14 Degradation of HFCs and HCFCs, biomass burning, evolution and change in atmospheres and climates V
Dersin Atmosfer Bilimleri Yüksek Lisans Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) i. Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme, güncel teknik ve yöntemlerin farkında olma, gerektiğinde inceleyip, öğrenme ve bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olma, sınırlı ve eksik verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle bilgiyi tamamlama, disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme (Bilgi). ii. Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme, farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler üretebilme, yeni yöntemler geliştirme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme (Beceri). iii. Alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren analitik, modelleme ve deneysel esaslı araştırmaları, eleştirel bir yaklaşımla mevcut bilgi ve becerilerini kullanarak tasarlayıp, yürütebilme, karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirerek sorumluluk alma, çok disiplinli takımlarda liderlik ederek çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). iv. Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel nitel veriler ile destekleyerek, gerektirdiği düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısı ile inceleyip, geliştirmek ve gerektiğinde değiştirerek alanındaki ve alan dışındaki gruplara, ulusal tercihen uluslararası toplantılarda, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). v. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B2 genel düzeyinde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, kendi çalışmalarını en az bir bildiri ile alanındaki uluslararası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). vi. Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme, özümsediği bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinlerarası çalışmalarda kullanabilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi 1 2 3 1. Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Atmospheric Sciences M.Sc. Program Program Outcomes i. Grasping interdisciplinary interaction related to one s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area, becoming aware of current techniques and methods, if necessary, learning them and having comprehensive knowledge about their limitations, completing the knowledge with scientific methods by using limited and incomplete data based upon the competency in graduate level (Knowledge). ii. By means of ability to use theoretical and practical information related to one s area, to combine and interpret them with information from different disciplines developing new methods and solving the faced problems by related searching methods (Skill). iii. By means of the ability to use critically analyze knowledge and skills to study related to one s area that requires epertise in analytical, modeling, and eperimental based research on that area, directing and developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (Competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). iv. By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use the required level of computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written, oral, and visual communication with groups within one s or different fields in national, preferably international environment. (Communication and social competency). v. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio B2 Level and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one s studies at least by one presentation in the international environment (Communication and social competency). vi. By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (Area specific competency). Level of Contribution 1 2 3 1. Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof.Dr.Orhan ŞEN Tarih (Date) 13.5.2011 İmza (Signature)
Dersin Kodu MTO501 Dersin Adı İleri hava Kirliliği Kimyası Dersin Dili Türkçe Dersin Kredisi 3 Dersin ECTS Kredisi 7.5 Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 TOPLAM Saat Kazanılan I I II II II III III III III IV IV IV V V Beceri (Çıktılar) Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 42 Laboratuar - - - -- - - - - - - - - - - - Uygulama - - - -- - - - - - - - - - - - Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler 2 6 Ödev 3 3 3 3 3 6 Ödev 2 5 5 5 5 51 Sınavlar ve Sınava Hazırlık Toplam Saat Ders Değerlendirme Sistemi 3 2 2 6 2 2 5 10 yıliçi 4 6 10 yıliçi 6 6 25 89 3 8 11 8 12 8 8 11 19 7 14 18 14 14 25 182 2 adet ara sınav (%30) 2 adet Ödev (%20) 2 adet kısa sınav (%10) Final Sınavı (%40) Ders Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans/doktora öğrencileri aşağıdaki bilgi, beceri ve yetkinliğini kazanır; I. Atmosfer ve bileşenleri, karbondioksit, azot ve kükürt dönüşümleri, atmosferik davranışları fiziksel olarak yorumlanmak II. Atmosferde oluşan fotokimyasal reaksiyonları, foton ayrışması ve iyonizasyonu, elektronik olarak uyandırılmış tür reaksiyonları, atmosfer kimyası modellerini açıklamak III. Aşağı ve yukarı seviyelerde ozon, troposferde foto kimyasal zincir reaksiyonlarının başlaması, oksidasyon adımı, troposferik ozon üretimi, azot oksitlerin önemi, OH+CO reaksiyonları, nitrat radikali, ozonla oluşan reaksiyonlar hakkında değerlendirme yapmak IV. Kükürt dioksit kimyası, duman ve kükürt kirliliği, asit yağışları hakkında açıklama yapmak V. Foto kimyasal smog, HFCs ve HCFCs azaltılması, biyo kütle yanmaları, atmosfer ve iklimsel değişim ve gelişimleri anlamak ve tayin etmek becerilerini kazanır Tarih 13.5.2011 Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr.Orhan ŞEN