@phdthesis{Senftleben2020,
  author    = {Senftleben, Robin},
  title     = {Earth's magnetic field over the last 1000 years},
  doi       = {10.25932/publishup-47315},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473150},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xii, 104},
  year      = {2020},
  abstract  = {To investigate the reliability and stability of spherical harmonic models based on archeo/-paleomagnetic data, 2000 Geomagnetic models were calculated. All models are based on the same data set but with randomized uncertainties. Comparison of these models to the geomagnetic field model gufm1 showed that large scale magnetic field structures up to spherical harmonic degree 4 are stable throughout all models. Through a ranking of all models by comparing the dipole coefficients to gufm1 more realistic uncertainty estimates were derived than the authors of the data provide. The derived uncertainty estimates were used in further modelling, which combines archeo/-paleomagnetic and historical data. The huge difference in data count, accuracy and coverage of these two very different data sources made it necessary to introduce a time dependent spatial damping, which was constructed to constrain the spatial complexity of the model. Finally 501 models were calculated by considering that each data point is a Gaussian random variable, whose mean is the original value and whose standard deviation is its uncertainty. The final model arhimag1k is calculated by taking the mean of the 501 sets of Gauss coefficients. arhimag1k fits different dependent and independent data sets well. It shows an early reverse flux patch at the core-mantle boundary between 1000 AD and 1200 AD at the location of the South Atlantic Anomaly today. Another interesting feature is a high latitude flux patch over Greenland between 1200 and 1400 AD. The dipole moment shows a constant behaviour between 1600 and 1840 AD. In the second part of the thesis 4 new paleointensities from 4 different flows of the island Fogo, which is part of Cape Verde, are presented. The data is fitted well by arhimag1k with the exception of the value at 1663 of 28.3 microtesla, which is approximately 10 microtesla lower than the model suggest.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Michalk2009,
  author    = {Michalk, Daniel M.},
  title     = {An appraisal of a new method for the full-vector reconstruction of the Earth's magnetic field - applied to volcanic rocks from Mexico},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-31868},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das Magnetfeld der Erde wird durch Konvektionsstr{\"o}mungen im elektrisch leitf{\"a}higen, fl{\"u}ssigen eisenreichen {\"a}ußeren Erdkern erzeugt. Eine drastische Auspr{\"a}gung der dynamischen Prozesse im {\"a}ußeren Erdkern sind sowohl Polarit{\"a}tswechsel {\"u}ber geologische Zeitr{\"a}ume, als auch geomagnetische Feldexkursionen (kurze Umpolungen). Letztere sind in geologischen Archiven h{\"a}ufig unzureichend dokumentiert. F{\"u}r ein verbessertes Verst{\"a}ndnis {\"u}ber die Entwicklung des Erdmagnetfeldes in geologischer Vergangenheit ben{\"o}tigen wir Informationen {\"u}ber die Geometrie des gesamten Vektorfeldes, wof{\"u}r neben der Bestimmung der Feldrichtungen auch die Bestimmung der absoluten Pal{\"a}ointensit{\"a}t und des Alters notwendig ist. Insbesondere Vulkanite bieten die M{\"o}glichkeit, Daten {\"u}ber die Richtung und vor allem auch die Intensit{\"a}t des Erdmagnetfeldes zur Zeit ihrer Platznahme zu gewinnen. Bisweilen ist eine genaue Charakterisierung der Entwicklung des Erdmagnetfeldes in Zeit und Raum schwer m{\"o}glich, was sich in erster Linie auf den generellen Mangel an Pal{\"a}ointensit{\"a}tsdaten zur{\"u}ckf{\"u}hren l{\"a}sst. Ein Grund hierf{\"u}r ist, dass die meisten Methoden zur absoluten Pal{\"a}ointensit{\"a}tsbestimmung, auf Modifikationen der Thellier Methode basieren, welche nur auf magnetische Minerale im Einbereichs-Dom{\"a}nenzustand anwendbar ist und zudem hohe Ausschussraten liefert. Eine alternative Methode zur Bestimmung der absoluten Pal{\"a}ointensit{\"a}t ist die k{\"u}rzlich entwickelte „multispecimen parallel differential pTRM" (MS) Methode, welche im Vergleich zur Thellier Methode den Vorteil hat, dass sie theoretisch unabh{\"a}ngig ist vom Dom{\"a}nenzustand der magnetischen Minerale und somit auf alle Vulkanite anwendbar ist. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit lag darauf, neue Informationen {\"u}ber das Auftreten und gegebenfalls die globale G{\"u}ltigkeit von geomagnetischen Feldexkursionen zu gewinnen. Hierf{\"u}r wurden etwa 75 Lavafl{\"u}sse des Transmexikanischen Vulkang{\"u}rtels f{\"u}r pal{\"a}omagnetische Studien beprobt. Eine Korrelation der mittleren Pal{\"a}orichtungen von 56 mexikanischen Laven mit einer um Feldexkursionen erg{\"a}nzten geomagnetischen Polarit{\"a}tszeitskala, lieferte Hinweise auf 4 Exkursionen. Ein bedeutendes Ergebnis dieser Arbeit sind ann{\"a}hrend komplett inversen Richtungen zweier Laven der Brunhes Chron. Dies gibt einen Hinweis darauf, dass diese Exkursionen kurze Zeitintervalle inverser Polarit{\"a}t mit globaler G{\"u}ltigkeit repr{\"a}sentieren k{\"o}nnten. Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit war, die neue MS Methode auf ihre Anwendbarkeit und Genauigkeit hin zu testen. Hierf{\"u}r wurden Pal{\"a}ointensit{\"a}tsexperimente an 11 historischen Laven aus Mexiko und Island durchgef{\"u}hrt. Ein Vergleich der Pal{\"a}ointensit{\"a}ten mit Daten von magnetischen Observatorien ergab, dass die MS Methode einen generellen Trend zur {\"U}bersch{\"a}tzung der Pal{\"a}ointensit{\"a}t aufweisst, welcher anhand von komplementierenden gesteinsmagnetischen Daten mit magnetischen Mineralen im Mehrbereichsteilchen-Zustand in Verbindung gebracht werden konnte. Diese Beobachtung liefert demnach einen ersten Beweis daf{\"u}r, dass die MS Methode m{\"o}glicherweise nicht wie urspr{\"u}nglich angenommen unabh{\"a}ngig vom Dom{\"a}nenzustand der Tr{\"a}germinerale ist. Im weiteren wurde eine Komplementierung der Richtungsdaten mexikanischer Laven durch absolute Pal{\"a}ointensit{\"a}tsbestimmungen angestrebt. Hierf{\"u}r wurde die MS Methode herangezogen und zum ersten Mal in großem Umfang auf Vulkanite mit Altern von bis zu 3,5 Millionen Jahre angewendet. Ein Vergleich mit Rekonstruktionen des Dipol-Momentes, welche auf den Daten der gegenw{\"a}rtigen globalen Pal{\"a}ointensit{\"a}tsdatanbasis basieren, ergaben, dass diese MS Daten mit hoher statistischer Wahrscheinlichkeit im Mittel etwa 30\% h{\"o}her sind. Die generell zu hohen Pal{\"a}onintensit{\"a}ten nach der MS Methode bekr{\"a}ftigen daher die Ergebnisse von historischen Laven dieser Arbeit, sowie anderer experimenteller Studien an synthetischen Proben, bei denen {\"U}bersch{\"a}tzungen von MS Pal{\"a}ointensit{\"a}ten von bis zu 30\% festgestellt wurden. Der Process, aus dem diese {\"U}bersch{\"a}tzung der Pal{\"a}ointensit{\"a}t resultiert ist eine Asymetrie des Entmagnetisierungs- und Remagnetisierungsprozesses heisst, dass ein effektives Entmagnetisieren w{\"a}hrend der Remagnetisierung im angelegten Laborfeld erfolgt. Diese Asymetrie scheint besonders bei pseudo-Einbereichsteilchen ausgepr{\"a}gt zu sein. Es wird allerdings davon ausgegangen, dass diese {\"U}bersch{\"a}tzung nicht gr{\"o}ßer ist, als was man bei einem Thellier Experiment an Proben mit {\"a}hnlicher magnetischer Korngr{\"o}ße erwarten w{\"u}rde.},
  language  = {en}
}