PhD Student in Computational Snow Physics (100%)
- Entreprise
- OST - Ostschweizer Fachhochschule Campus Rapperswil-Jona
- Lieu
- Rapperswil SG
- Date de publication
- 28.04.2025
- Référence
- 242181
Description
Die OST ist eine dynamische, innovative Hochschule, die mit zukunftsweisenden Impulsen die Ostschweiz stärkt und zur wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung unserer Region massgebend beiträgt. Wir sind die Fachhochschule der sechs Ostschweizer Kantone sowie des Fürstentums Liechtenstein. Mit rund 3‘800 Studierenden, 1‘500 Fachleuten, die sich weiterbilden, und über 1‘000 aktuellen Forschungsprojekten bilden wir das Bildungsdrehkreuz der Region.
Die EPFL ist die weltoffenste technische Hochschule Europas. Die EPFL arbeitet mit einem umfassenden Partnernetzwerk zusammen, dem insbesondere andere Universitäten und Hochschulen, Sekundarschulen und Gymnasien, Industrie und Wirtschaft, politische Einrichtungen und die allgemeine Öffentlichkeit angehören. Ziel ist, echte Veränderungen in der Gesellschaft zu bewirken.
Das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos forscht lösungsorientiert zu Naturgefahren, Gebirgsökosystemen sowie Schnee und Eis.
Ab sofort oder nach Vereinbarung suchen wir eine(n) begeisterte(n) Kandidaten oder Kandidatin für ein PhD in Modellierung von Schneephysik (100%)
basiert an der OST, Rapperswil, eingebettet in das Doktoratsprogramm der EPFL und in Zusammenarbeit mit dem SLF.
Das Projekt:
Schnee ist ein sehr dynamisches poröses Material, das hauptsächlich aus Eis besteht. Da die Schneestruktur sich verändert, ändern sich auch die Eigenschaften einer Schneedecke, wie z.B. die optischen Eigenschaften, welche für die Energiebilanz der Erde oder Satellitenerkundung relevant sind. Allerdings bestehen immer noch wesentliche Lücken im Verständnis des Zusammenspiels der Physik, welche die Veränderungen treibt, und der effektiven Schneeeigenschaften. Ein Grund dafür ist das Fehlen von möglichst vollständigen mathematisch-numerischen Modellen der Schneemetamorphose.
Innerhalb eines vom Schweizerischen Nationalfonds finanzierten Forschungsprojektes planen wir die Entwicklung eines solchen Modelles basierend auf der Phasenfeld-Methode. Das Modell soll Sublimation und Wachstum der Eiskristalle sowie Sinter-Prozesse in einer Schneedecke möglichst genau vorhersagen können. Es wird zudem an ein grossskaliges Modell für Strahlungsbilanzen gekoppelt werden. Vergleiche mit Daten, welche u.a. das SLF und die EPFL bereitstellen, dienen der Modellvalidierung.
Ihre Aufgaben:
• Formulieren eines Phasenfeld-Modelles zur Vorhersage von isothermer Schneemetamorphose. Kräfte und Prozesse an den Kristalloberflächen und -Grenzen sowie Bewegungen von Eiskristallen müssen angemessen berücksichtigt werden.
• Numerische Umsetzung und Parametrisierung des Modelles, so dass die Eisphysik möglichst genau abgebildet wird, wobei Modellresultate und experimentelle Daten genutzt werden.
• Durchführen von Sensitivitätsanalysen, um die wichtigen Prozesse von weniger wichtigen unterscheiden zu können und das Modell zu optimieren.
• Beiträge zu den übergeordnete Projektzielen durch aktive Zusammenarbeit innerhalb des kleinen Projektteams und mit den Partnerinstituten.
• Lehrtätigkeit in beschränktem Rahmen in Grundlagenfächern an der OST.
Anforderungen:
• Master-Abschluss in Physik, Werkstofftechnik, angewandter Mathematik oder äquivalente Ausbildung.
• Versiert in physikalisch-mathematischer Modellierung und numerischer Umsetzung
• Erfahrung mit kleinskaligen Prozessen und deren Einfluss auf effektive Materialeigenschaften, im Idealfall im Kontext von Schnee oder porösen Materialien.
• Freude an multi-disziplinärer Zusammenarbeit in einem mehrsprachigen und internationalen Umfeld.
• Motivation zur Arbeit an der Schnittstelle von Grundlagenforschung und Anwendung.
Wir bieten:
• Anspruchsvolle Aufgabe, welche eine selbständige Arbeitsweise erlaubt aber auch Möglichkeiten zur Zusammenarbeit bietet.
• Ein familiäres Umfeld an der Fachhochschule mit attraktiven Arbeitsbedingungen
• Zusammenarbeitsmöglichkeiten mit der EPFL, dem SLF sowie der École Polytechnique Paris
• Ein attraktiver Arbeitsort direkt am Zürichsee und in unmittelbarer Nähe des Bahnhofes und der Altstadt von Rapperswil.
Für weitergehende Informationen steht Ihnen Prof. Dr. Thomas Kaempfer, OST, thomas.kaempfer@ost.ch, +41 79 626 46 37 gerne zur Verfügung.
_______________________________________________________________________________________________________________________________
OST – Eastern Switzerland University of Applied Sciences, is the university of applied sciences for the six cantons of Eastern Switzerland and the Principality of Liechtenstein. We are an innovative and dynamic university with forward-thinking concepts and innovations, providing a major economic and social contribution to the development of Eastern Switzerland. With around 3,800 students spread across six Schools, 1,500 professionals pursuing executive education, and over 1,000 current research projects, we are Eastern Switzerland's regional educational hub.
EPFL – École Polytechnique Fédérale de Lausanne, is Europe’s most cosmopolitan technical university. EPFL collaborates with an important network of partners, including other universities and colleges, secondary schools and gymnasiums, industry and the economy, political circles, and the general public, with the aim of having a real impact on society.
WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF in Davos studies snow, the atmosphere, natural hazards, permafrost, and mountain ecological systems.
we are looking for an enthusiastic
**PhD Student in Computational Snow Physics (100%)**
based at OST, Rapperswil, embedded into the doctoral school of EPFL, and collaborating with SLF.
The project: Snow is a highly dynamic porous material mainly made from ice. As the snow structure evolves via so-called snow metamorphism, so evolve macroscopic properties as e.g., radiative properties relevant for surface energy balances and remote sensing. However, the increased understanding of snow processes has not yet found its way into adequate representations at larger scales. One reason is the lack of sufficiently complete metamorphism models that allow for a direct link between ice crystal growth, sublimation, sintering, and bulk properties; another reason is the contrast between empirical approaches of classical snow science versus methods based on fundamental physics.
Within a project financed by the Swiss National Science Foundation SNF, we strive to develop a versatile snow metamorphism model that is based on the phase-field methodology and to couple it to radiative transfer models. Comparison with data acquired in paralleling projects running at WSL/SLF and EPFL and analyses using machine learning shall be used to develop upscaling techniques and parametrizations for large scale predictions, e.g., in the context of photovoltaic installations in complex, snow covered terrain.
**Your responsibilities:**
- Formulate a phase-field model that can predict close to isothermal snow metamorphism. In this case, the process can be interpreted as sintering, whereby intergranular and grain-boundary forces must be adequately considered. Rigid body forces, i.e., movement of individual ice crystals, will present additional challenges.
- Parametrize the model to represent ice physics as accurately as possible or calibrate parameters using available experimental data.
- Perform sensitivity analyses to determine dominant driving forces and identify model simplifications while taking strong sensitivities adequately into account.
- Apply the model to small snow samples obtained from μ-CT and confront modeling results with existing measurement series.
- Contribute to the overarching project goals by collaborating within the 3-person project team and the partner institutes.
- Contribute, to a small extent, to teaching and tutoring at OST or EPFL in the context of the doctoral school.
**Your qualifications:**
- Masters degree in physics, materials science, applied mathematics or equivalent
- Strong background in and flair for mathematical modelling and numerical simulation
- Interest in small-scale processes and their impact on large-scale properties, ideally linked to snow or other porous materials
- Eager to work in a multi-disciplinary context and multi-lingual environment and to collaborate with national and international partners
- Motivation to work at the interface between fundamental and applied sciences
**We provide:**
- An independent job that offers both scope for personal initiative and the opportunity to exchange ideas with committed colleagues
- A family environment at an applied sciences university with attractive employment conditions
- Collaboration opportunities with SLF Davos, EPFL, and École Polytechnique Paris
- An attractive workplace on the shore of lake Zurich and in immediate vicinity of the Rapperswil train station and historic (small) town
Have we aroused your interest and do you have the desired qualifications? Then send us your complete application documents by using our online tool. For further information, please contact Prof. Dr. Thomas Kaempfer, OST, thomas.kaempfer@ost.ch, +41 79 626 46 37 or, for specific questions on the EPFL doctoral school, Prof. Dr. Michael Lehning, EPFL/SLF, lehning@slf.ch
Die EPFL ist die weltoffenste technische Hochschule Europas. Die EPFL arbeitet mit einem umfassenden Partnernetzwerk zusammen, dem insbesondere andere Universitäten und Hochschulen, Sekundarschulen und Gymnasien, Industrie und Wirtschaft, politische Einrichtungen und die allgemeine Öffentlichkeit angehören. Ziel ist, echte Veränderungen in der Gesellschaft zu bewirken.
Das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos forscht lösungsorientiert zu Naturgefahren, Gebirgsökosystemen sowie Schnee und Eis.
Ab sofort oder nach Vereinbarung suchen wir eine(n) begeisterte(n) Kandidaten oder Kandidatin für ein PhD in Modellierung von Schneephysik (100%)
basiert an der OST, Rapperswil, eingebettet in das Doktoratsprogramm der EPFL und in Zusammenarbeit mit dem SLF.
Das Projekt:
Schnee ist ein sehr dynamisches poröses Material, das hauptsächlich aus Eis besteht. Da die Schneestruktur sich verändert, ändern sich auch die Eigenschaften einer Schneedecke, wie z.B. die optischen Eigenschaften, welche für die Energiebilanz der Erde oder Satellitenerkundung relevant sind. Allerdings bestehen immer noch wesentliche Lücken im Verständnis des Zusammenspiels der Physik, welche die Veränderungen treibt, und der effektiven Schneeeigenschaften. Ein Grund dafür ist das Fehlen von möglichst vollständigen mathematisch-numerischen Modellen der Schneemetamorphose.
Innerhalb eines vom Schweizerischen Nationalfonds finanzierten Forschungsprojektes planen wir die Entwicklung eines solchen Modelles basierend auf der Phasenfeld-Methode. Das Modell soll Sublimation und Wachstum der Eiskristalle sowie Sinter-Prozesse in einer Schneedecke möglichst genau vorhersagen können. Es wird zudem an ein grossskaliges Modell für Strahlungsbilanzen gekoppelt werden. Vergleiche mit Daten, welche u.a. das SLF und die EPFL bereitstellen, dienen der Modellvalidierung.
Ihre Aufgaben:
• Formulieren eines Phasenfeld-Modelles zur Vorhersage von isothermer Schneemetamorphose. Kräfte und Prozesse an den Kristalloberflächen und -Grenzen sowie Bewegungen von Eiskristallen müssen angemessen berücksichtigt werden.
• Numerische Umsetzung und Parametrisierung des Modelles, so dass die Eisphysik möglichst genau abgebildet wird, wobei Modellresultate und experimentelle Daten genutzt werden.
• Durchführen von Sensitivitätsanalysen, um die wichtigen Prozesse von weniger wichtigen unterscheiden zu können und das Modell zu optimieren.
• Beiträge zu den übergeordnete Projektzielen durch aktive Zusammenarbeit innerhalb des kleinen Projektteams und mit den Partnerinstituten.
• Lehrtätigkeit in beschränktem Rahmen in Grundlagenfächern an der OST.
Anforderungen:
• Master-Abschluss in Physik, Werkstofftechnik, angewandter Mathematik oder äquivalente Ausbildung.
• Versiert in physikalisch-mathematischer Modellierung und numerischer Umsetzung
• Erfahrung mit kleinskaligen Prozessen und deren Einfluss auf effektive Materialeigenschaften, im Idealfall im Kontext von Schnee oder porösen Materialien.
• Freude an multi-disziplinärer Zusammenarbeit in einem mehrsprachigen und internationalen Umfeld.
• Motivation zur Arbeit an der Schnittstelle von Grundlagenforschung und Anwendung.
Wir bieten:
• Anspruchsvolle Aufgabe, welche eine selbständige Arbeitsweise erlaubt aber auch Möglichkeiten zur Zusammenarbeit bietet.
• Ein familiäres Umfeld an der Fachhochschule mit attraktiven Arbeitsbedingungen
• Zusammenarbeitsmöglichkeiten mit der EPFL, dem SLF sowie der École Polytechnique Paris
• Ein attraktiver Arbeitsort direkt am Zürichsee und in unmittelbarer Nähe des Bahnhofes und der Altstadt von Rapperswil.
Für weitergehende Informationen steht Ihnen Prof. Dr. Thomas Kaempfer, OST, thomas.kaempfer@ost.ch, +41 79 626 46 37 gerne zur Verfügung.
_______________________________________________________________________________________________________________________________
OST – Eastern Switzerland University of Applied Sciences, is the university of applied sciences for the six cantons of Eastern Switzerland and the Principality of Liechtenstein. We are an innovative and dynamic university with forward-thinking concepts and innovations, providing a major economic and social contribution to the development of Eastern Switzerland. With around 3,800 students spread across six Schools, 1,500 professionals pursuing executive education, and over 1,000 current research projects, we are Eastern Switzerland's regional educational hub.
EPFL – École Polytechnique Fédérale de Lausanne, is Europe’s most cosmopolitan technical university. EPFL collaborates with an important network of partners, including other universities and colleges, secondary schools and gymnasiums, industry and the economy, political circles, and the general public, with the aim of having a real impact on society.
WSL Institute for Snow and Avalanche Research SLF in Davos studies snow, the atmosphere, natural hazards, permafrost, and mountain ecological systems.
we are looking for an enthusiastic
**PhD Student in Computational Snow Physics (100%)**
based at OST, Rapperswil, embedded into the doctoral school of EPFL, and collaborating with SLF.
The project: Snow is a highly dynamic porous material mainly made from ice. As the snow structure evolves via so-called snow metamorphism, so evolve macroscopic properties as e.g., radiative properties relevant for surface energy balances and remote sensing. However, the increased understanding of snow processes has not yet found its way into adequate representations at larger scales. One reason is the lack of sufficiently complete metamorphism models that allow for a direct link between ice crystal growth, sublimation, sintering, and bulk properties; another reason is the contrast between empirical approaches of classical snow science versus methods based on fundamental physics.
Within a project financed by the Swiss National Science Foundation SNF, we strive to develop a versatile snow metamorphism model that is based on the phase-field methodology and to couple it to radiative transfer models. Comparison with data acquired in paralleling projects running at WSL/SLF and EPFL and analyses using machine learning shall be used to develop upscaling techniques and parametrizations for large scale predictions, e.g., in the context of photovoltaic installations in complex, snow covered terrain.
**Your responsibilities:**
- Formulate a phase-field model that can predict close to isothermal snow metamorphism. In this case, the process can be interpreted as sintering, whereby intergranular and grain-boundary forces must be adequately considered. Rigid body forces, i.e., movement of individual ice crystals, will present additional challenges.
- Parametrize the model to represent ice physics as accurately as possible or calibrate parameters using available experimental data.
- Perform sensitivity analyses to determine dominant driving forces and identify model simplifications while taking strong sensitivities adequately into account.
- Apply the model to small snow samples obtained from μ-CT and confront modeling results with existing measurement series.
- Contribute to the overarching project goals by collaborating within the 3-person project team and the partner institutes.
- Contribute, to a small extent, to teaching and tutoring at OST or EPFL in the context of the doctoral school.
**Your qualifications:**
- Masters degree in physics, materials science, applied mathematics or equivalent
- Strong background in and flair for mathematical modelling and numerical simulation
- Interest in small-scale processes and their impact on large-scale properties, ideally linked to snow or other porous materials
- Eager to work in a multi-disciplinary context and multi-lingual environment and to collaborate with national and international partners
- Motivation to work at the interface between fundamental and applied sciences
**We provide:**
- An independent job that offers both scope for personal initiative and the opportunity to exchange ideas with committed colleagues
- A family environment at an applied sciences university with attractive employment conditions
- Collaboration opportunities with SLF Davos, EPFL, and École Polytechnique Paris
- An attractive workplace on the shore of lake Zurich and in immediate vicinity of the Rapperswil train station and historic (small) town
Have we aroused your interest and do you have the desired qualifications? Then send us your complete application documents by using our online tool. For further information, please contact Prof. Dr. Thomas Kaempfer, OST, thomas.kaempfer@ost.ch, +41 79 626 46 37 or, for specific questions on the EPFL doctoral school, Prof. Dr. Michael Lehning, EPFL/SLF, lehning@slf.ch