@book{AbelBerknerBiemeretal.2009,
  author    = {Abel, Thomas and Berkner, Christian and Biemer, Anna-Lena and Entz, Pamela and Hundt, Manuel and Kiener, Kerstin and Kiselgof, Natalia and K{\"o}hler, Anne and K{\"u}gler, Nancy and Lehmann, Anja and Liu, Na and Maier, Lilli and M{\"o}llmann, Nicole and Popig, Katharina and Reyes Tinoco, Bettina and Schmeißer, Alfred and Schr{\"o}ter, Katrin and Sturm, S{\"o}ren and Weichenhan, Marcel},
  title     = {Neuseeland 2007 : Bericht zur Exkursion des Instituts f{\"u}r Geographie der Universit{\"a}t Potsdam},
  editor    = {Berkner, Christian and Hundt, Manuel and Heller, Wilfried},
  isbn      = {978-3-940793-90-4},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-32533},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Im Februar und M{\"a}rz 2007 wurde vom Geographischen Institut der Universit{\"a}t eine Exkursion nach Neuseeland durchgef{\"u}hrt. Der hier vorliegende Bericht bezieht sich auf diese Exkursion. Im ersten Teil wird durch 17 Protokolle der Exkursionsverlauf wiedergegeben. Im zweiten Teil befassen sich sechs Texte n{\"a}her mit je einem thematischen Aspekt der Exkursion. Autoren der Protokolle und der thematischen Texte sind die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Exkursion. Zum ersten Teil des Berichts - der Exkursionsverlauf Im ersten Teil dieses Berichtes wird der Verlauf der Exkursion Neuseeland 2007 des Geographischen Instituts der Universit{\"a}t Potsdam durch Tagesprotokolle dargestellt. Die Exkursion begann am 14. Februar 2007 in Auckland und endete am 4. M{\"a}rz 2007 in Christchurch. W{\"a}hrend dieser 19 Tage wurden verschiedene Orte auf der neuseel{\"a}ndischen Nord- und S{\"u}dinsel aufgesucht, wobei die Exkursionsgruppe verschiedene Aspekte der neuseel{\"a}ndischen Gesellschaft aus einer humangeographischen Perspektive studierte. Im Mittelpunkt standen die Themen historische und j{\"u}ngere Migration nach Neuseeland, Maori, Milchwirtschaft, Holzwirtschaft und Tourismus in Neuseeland. Die Tagesprotokolle machen deutlich, dass die Exkursion weniger in einer thematisch-systematischen Art und Weise durchgef{\"u}hrt wurde. Statt dessen erfolgte das Aufsuchen exemplarischer Orte, an denen Beobachtungen und dar{\"u}ber hinausgehende Erkundungen stattfanden. Die entsprechenden Aussagen sind in den Protokollen wiedergegeben, schwerpunktm{\"a}ßig wird dabei folgendes angesprochen: Der erste Exkursionstag, das war der 14. Februar 2007, wurde f{\"u}r den Besuch des Geographischen Institutes der Auckland University genutzt. Dort wurde zum Beispiel eine Diskussionsrunde mit den beiden Humangeographen Richard Le Heron und Gordon Winder veranstaltet. Auch die folgenden zwei Tage verbrachten die Exkursionsgruppe in Auckland, wobei sie sich im »Auckland Museum« {\"u}ber die neuseel{\"a}ndische Geschichte und insbesondere {\"u}ber die Kultur der Maori informierte. Mit einem Maori-Guide unternahmen die Teilnehmer eine Stadtf{\"u}hrung durch Auckland, wobei ebenfalls das Leben der Maori im Fokus stand. Außerdem besuchten sie eine private Einwanderungsagentur und f{\"u}hrten in Kleingruppen Expertengespr{\"a}che zum Thema »Migration und Integration in Neuseeland« durch. Am 17. Februar erkundeten die Exkursionsteilnehmer drei Orte in der n{\"a}heren Umgebung Aucklands. Zun{\"a}chst begaben sie sich zum Otara Market, einem Wochenmarkt der Pacific Islanders, der immer samstags in Otara abgehalten wird. Anschließend ging es weiter an die westliche K{\"u}ste, wo sie unter F{\"u}hrung einer Rangerin durch den Muriwai-Regionalpark wanderten. Auf der R{\"u}ckfahrt nach Auckland machten sie Halt in Soljan's Winzerei, wo der Betrieb vorgestellt wurde und Wein verkosten werden konnte. Am 18. Februar verließ die Exkursionsgruppe Auckland in Richtung Norden, um zum Ort Puhoi zu gelangen. Dort besch{\"a}ftigten sich die Teilnehmer mit den sogenannten Bohemians, die einst aus B{\"o}hmen nach Neuseeland auswanderten und deren Traditionen dort auch heute noch (zumindest teilweise) gepflegt werden. Am n{\"a}chsten Tag fuhren sie weiter nach Pahia, dem n{\"o}rdlichsten Aufenthaltsort w{\"a}hrend der Exkursion. Auf dem Weg dorthin machten sie einen Umweg {\"u}ber Matakohe, wo das Kauri-Museum und der Tane Mahuta, der gr{\"o}ßte Kauribaum Neuseelands, besichtigt wurden. Am 20. Februar stand vormittags die Besch{\"a}ftigung mit der Geschichte Neuseelands auf dem Tagesplan. Hierf{\"u}r besuchte die Exkursionsgruppe die Waitangi Treaty Grounds. Dort informierten sich die Teilnehmer {\"u}ber den Vertrag von Waitangi und dar{\"u}ber, welche Folgen dieser f{\"u}r das Leben der Maori hatte. Am Nachmittag stand das Thema Tourismus im Mittelpunkt. Die Exkursionsteilnehmer machten sich mit einem Teil des touristischen Angebots vertraut, indem sie eine Bootstour durch die Bay of Islands unternahmen. Am 21. Februar fuhr die Gruppe in die Hamilton-Region, wo sie sich auch die folgenden zwei Tage aufhielt. Auf dem Weg dorthin wurde ein Zwischenstopp in Kawakawa und an den Whangarei Falls eingelegt. In Hamilton war die Exkursionsgruppe Gast im Geographischen Institut der Waikato University und im Waikato Migrant Resource Centre. Außerdem stand das Thema Milchwirtschaft auf dem Programm. Hierf{\"u}r besichtigten die Teilnehmer das Unternehmen AmBreed, welches die Grundlage f{\"u}r die Aufzucht von Hochleistungsmilchk{\"u}hen bereitstellt - n{\"a}mlich das Bullensperma. Außerdem konnten sie sich {\"u}ber die Organisation und Probleme einer Milchfarm informieren. Dar{\"u}ber hinaus gestalteten in der Waikato-Region wohnende Nachfahren der b{\"o}hmischen Einwanderer ein Abendprogramm f{\"u}r die Exkursionsgruppe. Den 24. Februar verbrachten die Teilnehmer im Gebiet von Rotorua. Dort durchkreuzten sie das Thermal Wonderland, in dem heiße Quellen und Geysire sowie die dadurch geschaffenen Oberfl{\"a}chengegebenheiten studiert werden k{\"o}nnen. Die heißen Quellen werden hier auch zur Energiegewinnung herangezogen, wovon sich die Exkursionsteilnehmer bei einer Besichtigung der Geothermal Power Station of Warakei {\"u}berzeugen konnten. Auf der Fahrt zum Tongariro Nationalpark bewunderten sie die Huka Falls und machten Halt am Lake Taupo, dem gr{\"o}ßten See Neuseelands. Im Nationalpark unternahmen sie am 26. Februar eine Wanderung. Tags darauf fuhren sie weiter {\"u}ber Marton nach Wellington, der Hauptstadt Neuseelands. Dort war nachmittags sowie am 28. Februar Gelegenheit, die Stadt zu erkunden, unter anderem auf einer Stadtf{\"u}hrung mit Prof. Bredlich. Daneben erfuhr man bei einem Besuch des neuseel{\"a}ndischen Nationalmuseums Te Papa viel Wissenswertes {\"u}ber Gesellschaft und Geschichte Neuseelands. Am 1. M{\"a}rz {\"u}berquerten sie mit der F{\"a}hre die Cookstraße, um zur S{\"u}dinsel zu gelangen. Den Nachmittag dieses Tages verbrachte die Exkursionsgruppe in Upper Moutere, wo sie sich mit der Einwanderung Deutscher in der Region Nelson befasste Am Tag darauf fuhren die Teilnehmer zur Westk{\"u}ste und besch{\"a}ftigten sich mit den Landschaftsformen der S{\"u}dalpen und der K{\"u}ste sowie mit der Frage, welche wirtschaftliche Rolle diese Region einst spielte und welche sie heute einnimmt. Am 3. M{\"a}rz {\"u}berquerten sie die S{\"u}dalpen {\"u}ber den Athur's Pass und kamen am Nachmittag in Christchurch an. Am n{\"a}chsten Tag erlebten sie eine Besichtigungstour durch die gr{\"o}ßte Stadt der S{\"u}dinsel unter Leitung von Prof. Parson vom Institut f{\"u}r Geographie der Universit{\"a}t von Canterbury. Dabei standen insbesondere Fragen des st{\"a}dtischen Wandels im Mittelpunkt, welcher mit den {\"o}konomischen Reformen seit Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts einherging. Damit endete am 4. M{\"a}rz die Exkursion in Christchurch. Zum zweiten Teil des Berichts - die thematischen Texte Neben dem Gewinn eines ersten Eindrucks vor Ort bietet eine Exkursion als Form der Erkundung eines Landes durchaus auch die Gelegenheit, kritisch {\"u}ber gesellschaftliche Vorg{\"a}nge zu reflektieren. {\"U}ber solche Reflexionen geben die Darstellungen im zweiten Teil dieses Exkursionsberichtes Aufschluss. Das Spektrum der in den Texten aufgegriffenen Themen reicht dabei von physisch-geographischen Gegebenheiten, {\"u}ber Land- und Forstwirtschaft, die Maori bis zu bev{\"o}lkerungsgeographischen Fragestellungen zur Migration und Integration in Neuseeland. Dem zu Grunde liegt ein - in der Geographie lange verwurzeltes - holistisches Verst{\"a}ndnis der Disziplin. In den Berichten findet die zentrale Debatte in der Geographie um die Bedeutung und das Zusammenspiel von globalen, regionsunabh{\"a}ngigen und lokalen, regionsspezifischen Faktoren (»Glokalisierung«) an vielen Stellen ihren Ausdruck. Da w{\"a}hrend der Exkursion Einblick in verschiedenste Bereiche des Lebens in Neuseeland gewonnen werden konnten, ist es im thematischen zweiten Teil des Berichts vorrangiges Ziel, einen guten {\"U}berblick {\"u}ber Neuseeland und seine Bev{\"o}lkerung zu geben. Dabei {\"u}berwiegt ein beschreibender Charakter der Texte, gleichzeitig sollen aber auch zentrale Ver{\"a}nderungen und Herausforderungen f{\"u}r die neuseel{\"a}ndische Gesellschaft angesprochen, Erkl{\"a}rungsans{\"a}tze gegeben und L{\"o}sungsstrategien aufgewiesen werden. Im Einzelnen ist der thematische Teil folgendermaßen aufgebaut: Zu Beginn widmet sich Anja Lehmann den Maori und beleuchtet Geschichte, Kultur und heutige Situation der indigenen Bev{\"o}lkerung Neuseelands. Anschließend gehen Katharina Popig und Manuel Hundt in ihrem Text auf die fr{\"u}he europ{\"a}ische Einwanderung nach Neuseeland, insbesondere auf die Rolle der deutschen bzw. b{\"o}hmischen Einwanderer, ein. Im darauf folgenden Text zeigt Manuel Hundt die sich ver{\"a}ndernden Muster in der j{\"u}ngeren Migration auf und beleuchtet Fragen der Integration in Neuseeland, wobei insbesondere auf die Rolle der Pacific Islanders eingegangen wird. Dann folgt der Text von Lilli Maier. Sie besch{\"a}ftigt sich mit Fragen des Tourismus und schildert die Gestalt des Fremdenverkehrs und seine Bedeutung f{\"u}r die neuseel{\"a}ndische Wirtschaft. Natalia Kiselgof gibt einen {\"U}berblick sowohl {\"u}ber physisch-geographische Aspekte und den Naturraum Neuseelands als auch {\"u}ber die Struktur der neuseel{\"a}ndischen Landwirtschaft, bevor S{\"o}ren Sturm die Forstwirtschaft Neuseelands einer kritischen Analyse unterzieht.},
  language  = {de}
}
@article{AkpniarMaasRooth2012,
  author    = {Akpniar, Seda and Maas, Desiree and Rooth, Anneke},
  title     = {Deepening Understanding},
  series = {Potsdamer geographische Praxis},
  journal   = {Potsdamer geographische Praxis},
  number    = {1},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  issn      = {2194-1599},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65859},
  pages     = {81 -- 85},
  year      = {2012},
  abstract  = {1. Background information 2. Explanations during the lessons 3. Deepening under standing in some assignments 4. Conclusion},
  language  = {en}
}
@article{AkcayDueşerNozonetal.2013,
  author    = {Ak{\c{c}}ay, Pinar and D{\"u}{\c{s}}er, Ece and Nozon, Hannes and Strehmel, Christian},
  title     = {Deepening understanding},
  series = {Potsdamer geographische Praxis},
  journal   = {Potsdamer geographische Praxis},
  number    = {3},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  issn      = {2194-1599},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65957},
  pages     = {53 -- 59},
  year      = {2013},
  abstract  = {1. Introduction 2. What is deepening understanding and why do we need it? 3. Which concepts were offered to explainthe differences between countries? 4. Maps 5. Summary of the appreciation andperception of the student teachers 6. Summary of the appreciation and perception of the pupils},
  language  = {en}
}
@book{AlexeevSavoskulSimaginetal.2003,
  author    = {Alexeev, Alexandr Ivanovich and Savoskul, Maria Sergeevna and Simagin, Yuriy Alexeevich and Shabalina, Natalia Vladimirovna and Porosenkov, Yuriy Vasilevich and Didenko, Olga Valerievna and Krupko, Anatoliy Emanuilovich and Rudzkiy, Viktor Valentinovich and Prazdnikova, Nadezda Nikolaevna and Lyssenkova, Soya Valerianovna and Matei, Constantin Gheorghe and Hachi, Mihai Gheorghe and Sainsus, Valerii Anton},
  title     = {The socio-economic transformation of rural areas in Russia and Moldava},
  editor    = {Heller, Wilfried and Felgentreff, Carsten and Lindner, Waltraud},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-935024-79-2},
  issn      = {0934-716X},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-53092},
  publisher      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {163},
  year      = {2003},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Alff2010,
  author    = {Alff, Henryk},
  title     = {Zwischen Geburtsort und Land der Vorv{\"a}ter : die sozialen Netzwerke von Kasachen aus der Mongolei und ihre Rolle im postsowjetischen Migrations- und Inkorporationsprozess},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49886},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Seit dem Zusammenbruch der Sowjetunion kamen in diesem Raum neue Migrationsprozesse wie die Arbeitsmigration zwischen den s{\"u}dlichen GUS-Republiken und Russland, aber auch grenz{\"u}berschreitende Bev{\"o}lkerungsbewegungen ethnischer Gruppen in ihre „historischen Herkunftsgebiete" auf. Die in der vorliegenden Arbeit untersuchten, dynamischen Wanderungsprozesse von Kasachen zwischen der Mongolei und Kasachstan weisen Kennzeichen dieses Migrationstypus, aber auch einige Besonderheiten auf. Die vorliegende Arbeit hat l{\"a}ngere Forschungsaufenthalte in Kasachstan und der Mongolei von 2006 bis 2009 zur Grundlage. Aus der Mongolei stammende kasachische Migranten im Umland von Almaty und Kasachen im westlichsten aymag der Mongolei, Bayan-{\"O}lgiy, wurden mittels quantitativer und qualitativer Methoden empirischer Sozialforschung befragt. Erg{\"a}nzend wurden in beiden Staaten Befragungen von Experten aus gesellschaftlichen, wissenschaftlichen und politischen Institutionen durchgef{\"u}hrt, um eine m{\"o}glichst ausgeglichene Sicht auf die postsowjetischen Migrations- und Inkorporationsprozesse zwischen beiden Staaten sicherzustellen. Zwischen den Migranten in Kasachstan und ihren - noch bzw. wieder - in der Mongolei lebenden Verwandten haben sich in den letzten Jahrzehnten enge soziale Netzwerke entwickelt. Die Aufrechterhaltung der Bindungen wird durch eine Verbesserung der Transport- und Kommunikationsm{\"o}glichkeiten zwischen beiden Staaten gef{\"o}rdert. Zirkul{\"a}re Migrationsmuster, regelm{\"a}ßige Besuche und Telefongespr{\"a}che sowie grenz{\"u}berschreitende sozio{\"o}konomische Unterst{\"u}tzungsmechanismen haben sich insbesondere in den vergangenen Jahren intensiviert. Diese Interaktionen sind im Kontext der rechtlichen, politischen und wirtschaftlichen Bedingungen im Migrationssystem Mongolei-Kasachstan - und insbesondere in Wechselwirkung mit der staat¬lichen Migrations- und Inkorpora-tionspolitik - einzuordnen. Die Erkenntnisse der vorliegenden Untersuchung lassen sich in aller K{\"u}rze so zusammenfassen: (I) Die in sozialen Netzwerken organisierten Interaktionen der Kasachen aus der Mongolei weisen Merkmale von, aber auch Unterschiede zu Konzepten des Transnationalismus-Ansatzes auf. (II) Die sozialen Bindungen zwischen Verwandten generieren Sozialkapital und tragen zur allt{\"a}glichen Unterst{\"u}tzung bei. (III) Die lokalen und grenz{\"u}berschreitenden Aktivit{\"a}ten der Migranten sind als Strategien der sozio{\"o}konomischen Eingliederung zu deuten. (IV) Ein wesentlicher Teil der aus der Mongolei stammenden Kasachen artikuliert von der Mehrheitsbev{\"o}lkerung abweichende, hybride Identifikationsmuster, die die politischen Eliten in Kasachstan bisher zu wenig wahrnehmen.},
  language  = {de}
}
@article{AltuntaşAkcayKoolsetal.2012,
  author    = {Altunta{\c{s}}, Kezban and Ak{\c{c}}ay, Pinar and Kools, Suzanne and Schnabel, Richard},
  title     = {Assignments, curriculum framework and background information as the base of developing lessons},
  series = {Potsdamer geographische Praxis},
  journal   = {Potsdamer geographische Praxis},
  number    = {1},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  issn      = {2194-1599},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-65877},
  pages     = {93 -- 98},
  year      = {2012},
  abstract  = {1. What are the general strengths of the assignments? 2. Structure of the assignment 3. Resources of the assignment 4. Fostering self-expression 5. How could you improve the assignment? 6. Lack of specific examples 7. Not relating the issue to the students 8. Language Problems 9. Infeasibility to adaptation 10. In what ways was the additional information useful ? How could this be improved? 11. Was the framework useful for you and in what way? 12. In what ways did the assignments reflect the steps identified in the framework?},
  language  = {en}
}
@phdthesis{AnderlMotea2007,
  author    = {Anderl-Motea, Corina},
  title     = {Ethnizit{\"a}t - Raum, Funktion und Bedeutungswandel},
  series = {Potsdamer Geographische Forschungen},
  journal   = {Potsdamer Geographische Forschungen},
  number    = {25},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-939469-76-6},
  issn      = {0934-716X},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-34320},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {195},
  year      = {2007},
  abstract  = {Vor dem Hintergrund der Auffassung, dass ethnische Minderheiten eine Form so-zialer Organisation darstellen, verfolgt die Studie - unter Ber{\"u}cksichtigung der Mehr-deutigkeit des Raumbegriffs - das Ziel, anhand von Beispielen aus Rum{\"a}nien ein Konzept zu entwickeln, mit dem sich die aktuelle Beziehung von Ethnizit{\"a}t und Raum im Transformationsprozess ad{\"a}quat analysieren und beschreiben l{\"a}sst.},
  language  = {de}
}
@article{AppeltKochanPfitzner2018,
  author    = {Appelt, Franziska and Kochan, Robert and Pfitzner, Tom},
  title     = {Schwarz-Rot-Geil},
  series = {Potsdamer Geographische Praxis},
  journal   = {Potsdamer Geographische Praxis},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-416-6},
  issn      = {2194-1599},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-408757},
  pages     = {161 -- 181},
  year      = {2018},
  language  = {de}
}
@article{Aschauer2009,
  author    = {Aschauer, Wolfgang},
  title     = {Die Rolle ethnischer Gruppen f{\"u}r die grenz{\"u}berschreitenden Wirtschaftsbeziehungen im ungarisch-slowakischen Grenzraum},
  number    = {28},
  issn      = {0940-9688},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-38877},
  pages     = {175 -- 186},
  year      = {2009},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ayzel2021,
  author    = {Ayzel, Georgy},
  title     = {Advancing radar-based precipitation nowcasting},
  doi       = {10.25932/publishup-50426},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-504267},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xx, 68},
  year      = {2021},
  abstract  = {Precipitation forecasting has an important place in everyday life - during the day we may have tens of small talks discussing the likelihood that it will rain this evening or weekend. Should you take an umbrella for a walk? Or should you invite your friends for a barbecue? It will certainly depend on what your weather application shows. While for years people were guided by the precipitation forecasts issued for a particular region or city several times a day, the widespread availability of weather radars allowed us to obtain forecasts at much higher spatiotemporal resolution of minutes in time and hundreds of meters in space. Hence, radar-based precipitation nowcasting, that is, very-short-range forecasting (typically up to 1-3 h), has become an essential technique, also in various professional application contexts, e.g., early warning, sewage control, or agriculture. There are two major components comprising a system for precipitation nowcasting: radar-based precipitation estimates, and models to extrapolate that precipitation to the imminent future. While acknowledging the fundamental importance of radar-based precipitation retrieval for precipitation nowcasts, this thesis focuses only on the model development: the establishment of open and competitive benchmark models, the investigation of the potential of deep learning, and the development of procedures for nowcast errors diagnosis and isolation that can guide model development. The present landscape of computational models for precipitation nowcasting still struggles with the availability of open software implementations that could serve as benchmarks for measuring progress. Focusing on this gap, we have developed and extensively benchmarked a stack of models based on different optical flow algorithms for the tracking step and a set of parsimonious extrapolation procedures based on image warping and advection. We demonstrate that these models provide skillful predictions comparable with or even superior to state-of-the-art operational software. We distribute the corresponding set of models as a software library, rainymotion, which is written in the Python programming language and openly available at GitHub (https://github.com/hydrogo/rainymotion). That way, the library acts as a tool for providing fast, open, and transparent solutions that could serve as a benchmark for further model development and hypothesis testing. One of the promising directions for model development is to challenge the potential of deep learning - a subfield of machine learning that refers to artificial neural networks with deep architectures, which may consist of many computational layers. Deep learning showed promising results in many fields of computer science, such as image and speech recognition, or natural language processing, where it started to dramatically outperform reference methods. The high benefit of using "big data" for training is among the main reasons for that. Hence, the emerging interest in deep learning in atmospheric sciences is also caused and concerted with the increasing availability of data - both observational and model-based. The large archives of weather radar data provide a solid basis for investigation of deep learning potential in precipitation nowcasting: one year of national 5-min composites for Germany comprises around 85 billion data points. To this aim, we present RainNet, a deep convolutional neural network for radar-based precipitation nowcasting. RainNet was trained to predict continuous precipitation intensities at a lead time of 5 min, using several years of quality-controlled weather radar composites provided by the German Weather Service (DWD). That data set covers Germany with a spatial domain of 900 km x 900 km and has a resolution of 1 km in space and 5 min in time. Independent verification experiments were carried out on 11 summer precipitation events from 2016 to 2017. In these experiments, RainNet was applied recursively in order to achieve lead times of up to 1 h. In the verification experiments, trivial Eulerian persistence and a conventional model based on optical flow served as benchmarks. The latter is available in the previously developed rainymotion library. RainNet significantly outperformed the benchmark models at all lead times up to 60 min for the routine verification metrics mean absolute error (MAE) and critical success index (CSI) at intensity thresholds of 0.125, 1, and 5 mm/h. However, rainymotion turned out to be superior in predicting the exceedance of higher intensity thresholds (here 10 and 15 mm/h). The limited ability of RainNet to predict high rainfall intensities is an undesirable property which we attribute to a high level of spatial smoothing introduced by the model. At a lead time of 5 min, an analysis of power spectral density confirmed a significant loss of spectral power at length scales of 16 km and below. Obviously, RainNet had learned an optimal level of smoothing to produce a nowcast at 5 min lead time. In that sense, the loss of spectral power at small scales is informative, too, as it reflects the limits of predictability as a function of spatial scale. Beyond the lead time of 5 min, however, the increasing level of smoothing is a mere artifact - an analogue to numerical diffusion - that is not a property of RainNet itself but of its recursive application. In the context of early warning, the smoothing is particularly unfavorable since pronounced features of intense precipitation tend to get lost over longer lead times. Hence, we propose several options to address this issue in prospective research on model development for precipitation nowcasting, including an adjustment of the loss function for model training, model training for longer lead times, and the prediction of threshold exceedance. The model development together with the verification experiments for both conventional and deep learning model predictions also revealed the need to better understand the source of forecast errors. Understanding the dominant sources of error in specific situations should help in guiding further model improvement. The total error of a precipitation nowcast consists of an error in the predicted location of a precipitation feature and an error in the change of precipitation intensity over lead time. So far, verification measures did not allow to isolate the location error, making it difficult to specifically improve nowcast models with regard to location prediction. To fill this gap, we introduced a framework to directly quantify the location error. To that end, we detect and track scale-invariant precipitation features (corners) in radar images. We then consider these observed tracks as the true reference in order to evaluate the performance (or, inversely, the error) of any model that aims to predict the future location of a precipitation feature. Hence, the location error of a forecast at any lead time ahead of the forecast time corresponds to the Euclidean distance between the observed and the predicted feature location at the corresponding lead time. Based on this framework, we carried out a benchmarking case study using one year worth of weather radar composites of the DWD. We evaluated the performance of four extrapolation models, two of which are based on the linear extrapolation of corner motion; and the remaining two are based on the Dense Inverse Search (DIS) method: motion vectors obtained from DIS are used to predict feature locations by linear and Semi-Lagrangian extrapolation. For all competing models, the mean location error exceeds a distance of 5 km after 60 min, and 10 km after 110 min. At least 25\% of all forecasts exceed an error of 5 km after 50 min, and of 10 km after 90 min. Even for the best models in our experiment, at least 5 percent of the forecasts will have a location error of more than 10 km after 45 min. When we relate such errors to application scenarios that are typically suggested for precipitation nowcasting, e.g., early warning, it becomes obvious that location errors matter: the order of magnitude of these errors is about the same as the typical extent of a convective cell. Hence, the uncertainty of precipitation nowcasts at such length scales - just as a result of locational errors - can be substantial already at lead times of less than 1 h. Being able to quantify the location error should hence guide any model development that is targeted towards its minimization. To that aim, we also consider the high potential of using deep learning architectures specific to the assimilation of sequential (track) data. Last but not least, the thesis demonstrates the benefits of a general movement towards open science for model development in the field of precipitation nowcasting. All the presented models and frameworks are distributed as open repositories, thus enhancing transparency and reproducibility of the methodological approach. Furthermore, they are readily available to be used for further research studies, as well as for practical applications.},
  language  = {en}
}