@phdthesis{Rettig2016,
  author    = {Rettig, Robert},
  title     = {{\"U}ber die Anisotropie der Kosmischen Strahlung},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {90, XV},
  year      = {2016},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Liepertz2017,
  author    = {Liepertz, Sven Christian},
  title     = {Zusammenhang zwischen dem Professionswissen von Physiklehrkr{\"a}ften, dem sachstrukturellen Angebot des Unterrichts und der Sch{\"u}lerleistung},
  series = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224},
  journal   = {Studien zum Physik- und Chemielernen ; 224},
  publisher = {Logos},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-8325-4480-5},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {133},
  year      = {2017},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Krey2011,
  author    = {Krey, Olaf},
  title     = {Zur Rolle der Mathematik in der Physik : Wissenschaftstheoretische Aspekte und Vorstellungen Physiklernender},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59412},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Mathematik spielt im Physikunterricht eine nicht unerhebliche Rolle - wenn auch eine zwiesp{\"a}ltige. Oft wird sie sogar zum Hindernis beim Lernen von Physik und kann ihr emanzipatorisches Potenzial nicht entfalten. Die vorliegende Arbeit stellt zwei Bausteine f{\"u}r eine begr{\"u}ndete Konzeption zum Umgang mit Mathematik beim Lernen von Physik zur Verf{\"u}gung. Im Theorieteil der Arbeit werden zum Einen wissenschaftstheoretische Aspekte der Rolle der Mathematik in der Physik aufgearbeitet und der physikdidaktischen Forschungsgemeinschaft im Zusammenhang zug{\"a}nglich gemacht. Zum anderen werden Forschungsergebnisse zu Vorstellungen Lernender {\"u}ber Physik und Mathematik sowie im Bereich der Epistemologie zusammengestellt. Im empirischen Teil der Arbeit werden Vorstellungen zur Rolle der Mathematik in der Physik von Sch{\"u}lerinnen und Sch{\"u}lern der Klassenstufen 10 und 12 sowie Physik-Lehramtstudierenden im Grundstudium mit Hilfe eines Fragebogens erhoben und unter Verwendung inhaltsanalytischer bzw. statistischer Methoden ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen unter Anderem, dass Mathematik im Physikunterricht entgegen g{\"a}ngiger Meinungen bei den Lernenden nicht negativ, aber zumindest bei j{\"u}ngeren Lernenden formal und algorithmisch konnotiert ist.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gellert2004,
  author    = {Gellert, Marcus},
  title     = {Zum Dynamoeffekt in extern getriebenen Str{\"o}mungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001705},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Frage nach der Herkunft und der dynamischen Entwicklung langlebiger kosmischer Magnetfelder ist in vielen Details noch unbeantwortet. Es besteht zwar kein Zweifel daran, dass das Magnetfeld der Erde und anderer kosmischer Objekte durch den sogenannten Dynamoeffekt verursacht werden, der genaue Mechanismus als auch die notwendigen Voraussetzungen und Randbedingungen der zugrundeliegenden Str{\"o}mungen sind aber weitgehend unbekannt. Die f{\"u}r einen Dynamo interessanten Str{\"o}mungsmuster, die im Inneren von Himmelsk{\"o}rpern durch Konvektion und differentielle Rotation entstehen, sind Konvektionsrollen parallel zur Rotationsachse. Auf einer Str{\"o}mung mit eben solcher Geometrie, der sogenannten Roberts-Str{\"o}mung, basieren die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Dynamomodelle. Mit Methoden der nichtlinearen Dynamik wird versucht, das Systemverhalten bei {\"A}nderung der Systemparamter genauer zu charakterisieren. Die numerischen Untersuchungen beginnen mit einer Analyse der Dynamoaktivit{\"a}t der Roberts-Str{\"o}mung in Abh{\"a}ngigkeit von den zwei freien Parametern in den Modellgleichungen, der magnetischen Prandtl-Zahl und der St{\"a}rke des Energieinputs. Gefunden werden verschiedene L{\"o}sungstypen die von einem station{\"a}ren Magnetfeld {\"u}ber periodische bis zu chaotischen Zust{\"a}nden reichen. Die yugrundeliegenden Symmetrien werden beschrieben und die Bifurkationen, die zum Wechsel der L{\"o}sungstypen f{\"u}hren, charakterisiert. Zus{\"a}tzlich gibt es Bereiche bei sehr kleinen Prandtl-Zahlen, in denen {\"u}berhaupt kein Dynamo existiert. Dieses Verhalten wird in der Literatur auch f{\"u}r viele andere numerisch ausgewertete Modelle beschrieben. Im {\"U}bergangsbereich zwischen dynamoaktivem und dynamoinaktivem Bereich wird das Auftreten einer sogenannten Blowout-Bifurkation gefunden. Desweiteren besch{\"a}ftigt sich die Arbeit mit der Frage, inwiefern Helizit{\"a}t, also eine schraubenf{\"o}rmige Bewegung, der Str{\"o}mung den Dynamoeffekt beeinflusst. Dazu werden {\"a}hnliche Str{\"o}mungstypen verglichen, die sich haupts{\"a}chlich in ihrem Helizit{\"a}tswert unterscheiden. Es wird gefunden, dass ein bestimmter Wert der Helizit{\"a}t nicht unterschritten werden darf, um einen stabilen Roberts-Dynamo zu erhalten.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Maraun2006,
  author    = {Maraun, Douglas},
  title     = {What can we learn from climate data? : Methods for fluctuation, time/scale and phase analysis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-9047},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Since Galileo Galilei invented the first thermometer, researchers have tried to understand the complex dynamics of ocean and atmosphere by means of scientific methods. They observe nature and formulate theories about the climate system. Since some decades powerful computers are capable to simulate the past and future evolution of climate. Time series analysis tries to link the observed data to the computer models: Using statistical methods, one estimates characteristic properties of the underlying climatological processes that in turn can enter the models. The quality of an estimation is evaluated by means of error bars and significance testing. On the one hand, such a test should be capable to detect interesting features, i.e. be sensitive. On the other hand, it should be robust and sort out false positive results, i.e. be specific. This thesis mainly aims to contribute to methodological questions of time series analysis with a focus on sensitivity and specificity and to apply the investigated methods to recent climatological problems. First, the inference of long-range correlations by means of Detrended Fluctuation Analysis (DFA) is studied. It is argued that power-law scaling of the fluctuation function and thus long-memory may not be assumed a priori but have to be established. This requires to investigate the local slopes of the fluctuation function. The variability characteristic for stochastic processes is accounted for by calculating empirical confidence regions. The comparison of a long-memory with a short-memory model shows that the inference of long-range correlations from a finite amount of data by means of DFA is not specific. When aiming to infer short memory by means of DFA, a local slope larger than \$\alpha=0.5\$ for large scales does not necessarily imply long-memory. Also, a finite scaling of the autocorrelation function is shifted to larger scales in the fluctuation function. It turns out that long-range correlations cannot be concluded unambiguously from the DFA results for the Prague temperature data set. In the second part of the thesis, an equivalence class of nonstationary Gaussian stochastic processes is defined in the wavelet domain. These processes are characterized by means of wavelet multipliers and exhibit well defined time dependent spectral properties; they allow one to generate realizations of any nonstationary Gaussian process. The dependency of the realizations on the wavelets used for the generation is studied, bias and variance of the wavelet sample spectrum are calculated. To overcome the difficulties of multiple testing, an areawise significance test is developed and compared to the conventional pointwise test in terms of sensitivity and specificity. Applications to Climatological and Hydrological questions are presented. The thesis at hand mainly aims to contribute to methodological questions of time series analysis and to apply the investigated methods to recent climatological problems. In the last part, the coupling between El Nino/Southern Oscillation (ENSO) and the Indian Monsoon on inter-annual time scales is studied by means of Hilbert transformation and a curvature defined phase. This method allows one to investigate the relation of two oscillating systems with respect to their phases, independently of their amplitudes. The performance of the technique is evaluated using a toy model. From the data, distinct epochs are identified, especially two intervals of phase coherence, 1886-1908 and 1964-1980, confirming earlier findings from a new point of view. A significance test of high specificity corroborates these results. Also so far unknown periods of coupling invisible to linear methods are detected. These findings suggest that the decreasing correlation during the last decades might be partly inherent to the ENSO/Monsoon system. Finally, a possible interpretation of how volcanic radiative forcing could cause the coupling is outlined.},
  subject      = {Spektralanalyse <Stochastik>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kayser2017,
  author    = {Kayser, Markus},
  title     = {Wechselwirkung der atmosph{\"a}rischen Grenzschicht mit synoptisch-skaligen Prozessen w{\"a}hrend der N-ICE2015 Kampagne},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411124},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {147},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Arktis erw{\"a}rmt sich schneller als der Rest der Erde. Die Auswirkungen manifestieren sich unter Anderem in einer verst{\"a}rkten Erw{\"a}rmung der arktischen Grenzschicht. Diese Arbeit befasst sich mit Wechselwirkungen zwischen synoptischen Zyklonen und der arktischen Atmosph{\"a}re auf lokalen bis {\"u}berregionalen Skalen. Ausgangspunkt daf{\"u}r sind Messdaten und Modellsimulationen f{\"u}r den Zeitraum der N-ICE2015 Expedition, die von Anfang Januar bis Ende Juni 2015 im arktischen Nordatlantiksektor stattgefunden hat. Anhand von Radiosondenmessungen lassen sich Auswirkungen von synoptischen Zyklonen am deutlichsten im Winter erkennen, da sie durch die Advektion warmer und feuchter Luftmassen in die Arktis den Zustand der Atmosph{\"a}re von einem strahlungs-klaren in einen strahlungs-opaken {\"a}ndern. Obwohl dieser scharfe Kontrast nur im Winter existiert, zeigt die Analyse, dass der integrierte Wasserdampf als Indikator f{\"u}r die Advektion von Luftmassen aus niedrigen Breiten in die Arktis auch im Fr{\"u}hjahr geeignet ist. Neben der Advektion von Luftmassen wird der Einfluss der Zyklonen auf die statische Stabilit{\"a}t charakterisiert. Beim Vergleich der N-ICE2015 Beobachtungen mit der SHEBA Kampagne (1997/1998), die {\"u}ber dickerem Eis stattfand, finden sich trotz der unterschiedlichen Meereisregime {\"A}hnlichkeiten in der statischen Stabilit{\"a}t der Atmosph{\"a}re. Die beobachteten Differenzen in der Stabilit{\"a}t lassen sich auf Unterschiede in der synoptischen Aktivit{\"a}t zur{\"u}ckf{\"u}hren. Dies l{\"a}sst vermuten, dass die d{\"u}nnere Eisdecke auf saisonalen Zeitskalen nur einen geringen Einfluss auf die thermodynamische Struktur der arktischen Troposph{\"a}re besitzt, solange eine dicke Schneeschicht sie bedeckt. Ein weiterer Vergleich mit den parallel zur N-ICE2015 Kampagne gestarteten Radiosonden der AWIPEV Station in Ny-{\AA}esund, Spitzbergen, macht deutlich, dass die synoptischen Zyklonen oberhalb der Orographie auf saisonalen Zeitskalen das Wettergeschehen bestimmen. Des Weiteren werden f{\"u}r Februar 2015 die Auswirkungen von in der Vertikalen variiertem Nudging auf die Entwicklung der Zyklonen am Beispiel des hydrostatischen regionalen Klimamodells HIRHAM5 untersucht. Es zeigt sich, dass die Unterschiede zwischen den acht Modellsimulationen mit abnehmender Anzahl der genudgten Level zunehmen. Die gr{\"o}ßten Differenzen resultieren vornehmlich aus dem zeitlichen Versatz der Entwicklung synoptischer Zyklonen. Zur Korrektur des Zeitversatzes der Zykloneninitiierung gen{\"u}gt es bereits, Nudging in den unterstem 250 m der Troposph{\"a}re anzuwenden. Daneben findet sich zwischen den genudgten HIRHAM5-Simulation und den in situ Messungen der gleiche positive Temperaturbias, den auch ERA-Interim besitzt. Das freie HIRHAM hingegen reproduziert das positive Ende der N-ICE2015 Temperaturverteilung gut, besitzt aber einen starken negativen Bias, der sehr wahrscheinlich aus einer Untersch{\"a}tzung des Feuchtegehalts resultiert. An Beispiel einer Zyklone wird gezeigt, dass Nudging Einfluss auf die Lage der H{\"o}hentiefs besitzt, die ihrerseits die Zyklonenentwicklung am Boden beeinflussen. Im Weiteren wird mittels eines f{\"u}r kleine Ensemblegr{\"o}ßen geeigneten Varianzmaßes eine statistische Einsch{\"a}tzung der Wirkung des Nudgings auf die Vertikale getroffen. Es wird festgestellt, dass die {\"A}hnlichkeit der Modellsimulationen in der unteren Troposph{\"a}re generell h{\"o}her ist als dar{\"u}ber und in 500 hPa ein lokales Minimum besitzt. Im letzten Teil der Analyse wird die Wechselwirkung der oberen und unteren Stratosph{\"a}re anhand zuvor betrachteter Zyklonen mit Daten der ERA-Interim Reanalyse untersucht. Lage und Ausrichtung des Polarwirbels erzeugten ab Anfang Februar 2015 eine ungew{\"o}hnlich große Meridionalkomponente des Tropopausenjets, die Zugbahnen in die zentrale Arktis beg{\"u}nstigte. Am Beispiel einer Zyklone wird die {\"U}bereinstimmung der synoptischen Entwicklung mit den theoretischen Annahmen {\"u}ber den abw{\"a}rts gerichteten Einfluss der Stratosph{\"a}re auf die Troposph{\"a}re hervorgehoben. Dabei spielt die nicht-lineare Wechselwirkung zwischen der Orographie Gr{\"o}nlands, einer Intrusion stratosph{\"a}rischer Luft in die Troposph{\"a}re sowie einer in Richtung Arktis propagierender Rossby-Welle eine tragende Rolle. Als Indikator dieser Wechselwirkung werden horizontale Signaturen aus abwechselnd aufsteigender und absinkender Luft innerhalb der Troposph{\"a}re identifiziert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Solopow2019,
  author    = {Solopow, Sergej},
  title     = {Wavelength dependent demagnetization dynamics in Co2MnGa Heusler-alloy},
  doi       = {10.25932/publishup-42786},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427860},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {91},
  year      = {2019},
  abstract  = {In dieser Arbeit haben wir ultraschnelle Entmagnetisierung an einer Heusler-Legierung untersucht. Es handelt sich um ein Halbmetall, das sich in einer ferromagnetischen Phase befindet. Die Besonderheit dieses Materials besteht im Aufbau einer Bandstruktur. Diese bildet Zustandsdichten, in der die Majorit{\"a}tselektronen eine metallische B{\"a}nderbildung aufweisen und die Minorit{\"a}tselektronen eine Bandl{\"u}cke in der N{\"a}he des Fermi-Niveaus aufweisen, das dem Aufbau eines Halbleiters entspricht. Mit Hilfe der Pump-Probe-Experimente haben wir zeitaufgel{\"o}ste Messungen durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r das Pumpen wurden ultrakurze Laserpulse mit einer Pulsdauer von 100 fs benutzt. Wir haben dabei zwei verschiedene Wellenl{\"a}ngen mit 400 nm und 1240 nm benutzt, um den Effekt der Prim{\"a}ranregung und der Bandl{\"u}cke in den Minorit{\"a}tszust{\"a}nden zu untersuchen. Dabei wurde zum ersten Mal OPA (Optical Parametrical Amplifier) f{\"u}r die Erzeugung der langwelligen Pulse an der FEMTOSPEX-Beamline getestet und erfolgreich bei den Experimenten verwendet. Wir haben Wellenl{\"a}ngen bedingte Unterschiede in der Entmagnetisierungszeit gemessen. Mit der Erh{\"o}hung der Photonenenergie ist der Prozess der Entmagnetisierung deutlich schneller als bei einer niedrigeren Photonenenergie. Wir verkn{\"u}pften diese Ergebnisse mit der Existenz der Energiel{\"u}cke f{\"u}r Minorit{\"a}tselektronen. Mit Hilfe lokaler Elliot-Yafet-Streuprozesse k{\"o}nnen die beobachteten Zeiten gut erkl{\"a}rt werden. Wir haben in dieser Arbeit auch eine neue Probe-Methode f{\"u}r die Magnetisierung angewandt und somit experimentell deren Effektivit{\"a}t, n{\"a}mlich XMCD in Refletiongeometry, best{\"a}tigen k{\"o}nnen. Statische Experimente liefern somit deutliche Indizien daf{\"u}r, dass eine magnetische von einer rein elektronischen Antwort des Systems getrennt werden kann. Unter der Voraussetzung, dass die Photonenenergie der R{\"o}ntgenstrahlung auf die L3 Kante des entsprechenden Elements eingestellt, ein geeigneter Einfallswinkel gew{\"a}hlt und die zirkulare Polarisation fixiert wird, ist es m{\"o}glich, diese Methode zur Analyse magnetischer und elektronischer Respons anzuwenden.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Tegtmeier2006,
  author    = {Tegtmeier, Susann},
  title     = {Variationen der stratosph{\"a}rischen Residualzirkulation und ihr Einfluss auf die Ozonverteilung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-12118},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2006},
  abstract  = {Die Residualzirkulation entspricht der mittleren Massenzirkulation und beschreibt die im zonalen Mittel stattfindenden meridionalen Transportprozesse. Die Variationen der Residualzirkulation bestimmen gemeinsam mit dem anthropogen verursachten Ozonabbau die j{\"a}hrlichen Schwankungen der Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling. In der vorliegenden Arbeit wird die Geschwindigkeit des arktischen Astes der Residualzirkulation aus atmosph{\"a}rischen Daten gewonnen. Zu diesem Zweck wird das diabatische Absinken im Polarwirbel mit Hilfe von Trajektorienrechnungen bestimmt. Die vertikalen Bewegungen der Luftpakete k{\"o}nnen mit vertikalen Windfeldern oder entsprechend einem neuen Ansatz mit diabatischen Heizraten angetrieben werden. Die Eingabedaten stammen aus dem 45 Jahre langen Reanalyse-Datensatz des "European Centre for Medium Range Weather Forecast" (ECMWF). Außerdem kann f{\"u}r die Jahre ab 1984 die operationelle ECMWF-Analyse verwendet werden. Die Qualit{\"a}t und Robustheit der Heizraten- und Trajektorienrechnungen werden durch Sensitivit{\"a}tsstudien und Vergleiche mit anderen Modellen untermauert. Anschließend werden umfangreiche Trajektorienensemble statistisch ausgewertet, um ein detailliertes, zeit- und h{\"o}henaufgel{\"o}stes Bild des diabatischen Absinkens zu ermitteln. In diesem Zusammenhang werden zwei Methoden entwickelt, um das Absinken gemittelt im Polarwirbel oder als Funktion der {\"a}quivalenten Breite zu bestimmen. Es wird gezeigt, dass es notwendig ist den Lagrangeschen auf Trajektorienrechnungen basierenden Ansatz zu verfolgen, da die einfachen Eulerschen Mittel Abweichungen zu den Lagrangeschen Vertikalgeschwindigkeiten aufweisen. Das wirbelgemittelte Absinken wird f{\"u}r einzelne Winter mit dem beobachteten Absinken langlebiger Spurengase und anderen Modellstudien verglichen. Der Vergleich zeigt, dass das Absinken basierend auf den vertikalen Windfeldern der ECMWF-Datens{\"a}tze den Nettoluftmassentransport durch die Residualzirkulation sehr stark {\"u}bersch{\"a}tzt. Der neue Ansatz basierend auf den Heizraten ergibt hingegen realistische Ergebnisse und wird aus diesem Grund f{\"u}r alle Rechnungen verwendet. Es wird erstmalig eine Klimatologie des diabatischen Absinkens {\"u}ber einen fast f{\"u}nf Jahrzehnte umfassenden Zeitraum erstellt. Die Klimatologie beinhaltet das vertikal und zeitlich aufgel{\"o}ste diabatische Absinken gemittelt {\"u}ber den gesamten Polarwirbel und Informationen {\"u}ber die r{\"a}umliche Struktur des vertikalen Absinkens. Die nat{\"u}rliche Jahr-zu-Jahr Variabilit{\"a}t des diabatischen Absinkens ist sehr stark ausgepr{\"a}gt. Es wird gezeigt, dass zwischen der ECMWF-Zeitreihe des diabatischen Absinkens und der Zeitreihe aus einem unabh{\"a}ngig analysierten Temperaturdatensatz hohe Korrelationen bestehen. Erstmals wird der Einfluss von Transportprozessen auf die Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling direkt quantifiziert. Es wird gezeigt, dass die Jahr-zu-Jahr Variabilit{\"a}t der Ozongesamts{\"a}ule im arktischen Fr{\"u}hling zu gleichen Anteilen durch die Variabilit{\"a}t der dynamischen Komponente und durch die Variabilit{\"a}t der chemischen Komponente beeinflusst wird. Die gefundenen Variabilit{\"a}ten von diabatischem Absinken und Ozoneintrag in hohen Breiten werden mit der vertikalen Ausbreitung planetarer Wellen aus der Troposph{\"a}re in die Stratosph{\"a}re in Beziehung gesetzt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{SvirejevaHopkins2004,
  author    = {Svirejeva-Hopkins, Anastasia},
  title     = {Urbanised territories as a specific component of the global carbon cycle},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001512},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Wir betrachten folgende Teile: die zus{\"a}tzlichen Kohlenstoff(C)-emissionen, welche aus der Umwandlung von nat{\"u}rlichem Umland durch Stadtwachstum resultieren, und die {\"A}nderung des C-Flusses durch 'urbanisierte' {\"O}kosysteme, soweit atmosph{\"a}risches C durch diese in umliegende nat{\"u}rliche {\"O}kosysteme entlang der Kette \&ldquo;Atmosph{\"a}re -> Vegetation -> abgestorbene organische Substanzen\&rdquo; gepumpt wird: d.h. C-Export; f{\"u}r den Zeitraum von 1980 bis 2050. Als Szenario nutzen wir Prognosen der regionalen Stadtbev{\"o}lkerung, welche durch ein 'Hybridmodell' generiert werden f{\"u}r acht Regionen. Alle Sch{\"a}tzungen der C-Fl{\"u}sse basieren auf zwei Modellen: das Regression Modell und das sogenannte G-Modell. Die Siedlungsfl{\"a}che, welche mit dem Wachstum der Stadtbev{\"o}lkerung zunimmt, wird in 'Gr{\"u}nfl{\"a}chen' (Parks, usw.), Geb{\"a}udefl{\"a}chen und informell st{\"a}dtisch genutzte Fl{\"a}chen (Slums, illegale Lagerpl{\"a}tze, usw.) unterteilt. Es werden j{\"a}hrlich die regionale und globale Dynamik der C-Emissionen und des C-Exports sowie die C-Gesamtbilanz berechnet. Dabei liefern beide Modelle qualitativ {\"a}hnliche Ergebnisse, jedoch gibt es einige quantitative Unterschiede. Im ersten Modell erreicht die globale Jahresemission f{\"u}r die Dekade 2020-2030 resultierend aus der Landnutzungs{\"a}nderung ein Maximum von 205 Mt/a. Die maximalen Beitr{\"a}ge zur globalen Emission werden durch China, die asiatische und die pazifische Region erbracht. Im zweiten Modell erh{\"o}ht sich die j{\"a}hrliche globale Emission von 1.12 GtC/a f{\"u}r 1980 auf 1.25 GtC/a f{\"u}r 2005 (1Gt = 109 t). Danach beginnt eine Reduzierung. Vergleichen wir das Emissionmaximum mit der Emission durch Abholzung im Jahre 1980 (1.36 GtC/a), k{\"o}nnen wir konstatieren, daß die Urbanisierung damit in vergleichbarer Gr{\"o}sse zur Emission beitr{\"a}gt. Bezogen auf die globale Dynamik des j{\"a}hrlichen C-Exports durch Urbanisierung beobachten wir ein monotones Wachstum bis zum nahezu dreifachen Wert von 24 MtC/a f{\"u}r 1980 auf 66 MtC/a f{\"u}r 2050 im ersten Modell, bzw. im zweiten Modell von 249 MtC/a f{\"u}r 1980 auf 505 MtC/a f{\"u}r 2050. Damit ist im zweiten Fall die Transportleistung der Siedlungsgebiete mit dem C-Transport durch Fl{\"u}sse in die Ozeane (196 .. 537 MtC/a) vergleichbar. Bei der Absch{\"a}tzung der Gesamtbilanz finden wir, daß die Urbanisierung die Bilanz in Richtung zu einer 'Senke' verschiebt. Entsprechend dem zweiten Modell beginnt sich die C-Gesamtbilanz (nach ann{\"a}hernder Konstanz) ab dem Jahre 2000 mit einer fast konstanten Rate zu verringern. Wenn das Maximum im Jahre 2000 bei 905MtC/a liegt, f{\"a}llt dieser Wert anschliessend bis zum Jahre 2050 auf 118 MtC/a. Bei Extrapolation dieser Dynamik in die Zukunft k{\"o}nnen wir annehmen, daß am Ende des 21. Jahrhunderts die \&ldquo;urbane\&rdquo; C-Gesamtbilanz Null bzw. negative Werte erreicht.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kleppek2005,
  author    = {Kleppek, Sabine},
  title     = {Untersuchungen zur dynamischen Kopplung der Troposph{\"a}re und der Stratosph{\"a}re},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6421},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein besseres Verst{\"a}ndnis der Kopplung der Troposph{\"a}re und der Stratosph{\"a}re in den mittleren und polaren Breiten der Nordhemisph{\"a}re (NH) auf Monatszeitskalen erzielt, die auf die Ausbreitung von quasi-station{\"a}ren Wellen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Der Schwerpunkt lag dabei auf den dynamisch aktiven Wintermonaten, welche die gr{\"o}sste Variabilit{\"a}t aufweisen. Die troposph{\"a}rische Variabilit{\"a}t wird zum Grossteil durch bevorzugte Zirkulationsstrukturen, den Telekonnexionsmustern, bestimmt. Mittels einer rotierten EOF-Analyse der geopotenziellen H{\"o}he in 500 hPa wurden die wichtigsten regionalen troposph{\"a}rischen Telekonnexionsmuster der Nordhemisph{\"a}re berechnet. Diese lassen sich drei grossen geografischen Regionen zuordnen; dem nordatlantisch-europ{\"a}ischen Raum, Eurasien und dem pazifisch-nordamerikanischen Raum. Da es sich um die st{\"a}rksten troposph{\"a}rischen Variabilit{\"a}tsmuster handelt, wurden sie als grundlegende troposph{\"a}rische Gr{\"o}ssen herangezogen, um dynamische Zusammenh{\"a}nge zwischen der troposph{\"a}rischen und der stratosph{\"a}rischen Zirkulation zu untersuchen. Dabei wurde anhand von instantanen und zeitverz{\"o}gerten Korrelationsanalysen der troposph{\"a}rischen Muster mit stratosph{\"a}rischen Variablen erstmalig gezeigt, dass unterschiedliche regionale troposph{\"a}rische Telekonnexionsmuster unterschiedliche Auswirkungen auf die stratosph{\"a}rische Zirkulation haben. Es ergaben sich f{\"u}r die pazifisch-nordamerikanischen Muster signifikante instantane Korrelationen mit quasi-barotropen Musterstrukturen und f{\"u}r die nordatlantisch-europ{\"a}ischen Muster zonalsymmetrische Ringstrukturen ab 1978 mit signifikanten Korrelationswerten {\"u}ber tropischen und subtropischen Breiten und inversen Korrelationswerten {\"u}ber polaren Gebieten. Bei einer Untersuchung des Einflusses der stratosph{\"a}rischen Variabilit{\"a}t wurde gezeigt, dass sich die st{\"a}rkste Kopplung von nordatlantisch-europ{\"a}ischen Telekonnexionsmustern mit der stratosph{\"a}rischen Zirkulation bei einem in Richtung Europa verschobenen Polarwirbel ergibt, wodurch die signifikanten Korrelationen ab 1978 erkl{\"a}rt werden k{\"o}nnen. Eine zonal gemittelte und vor allem lokale Untersuchung der Wellenausbreitungsbedingungen w{\"a}hrend dieser stratosph{\"a}rischen Situation zeigt, dass es zu schw{\"a}cheren Windgeschwindigkeiten in der Stratosph{\"a}re im Bereich von Nordamerika und des westlichen Nordatlantiks kommt und sich dadurch die Wellenausbreitungsbedingungen in diesem geografischen Bereich f{\"u}r planetare Wellen verbessern. Durch die st{\"a}rkere Wellenausbreitung kommt es zu einer st{\"a}rkeren Wechselwirkung mit dem Polarjet, wobei dieser abgebremst wird. Diese Abbremsung f{\"u}hrt zu einer Verst{\"a}rkung der meridionalen Residualzirkulation. D. h., wenn es zu einer verst{\"a}rkten Wellenanregung im Nordatlantik und {\"u}ber Europa kommt, ist die Reaktion der Residualzirkulation bei einem nach Europa verschobenem Polarwirbel besonders stark. Die quasi-barotropen Korrelationsstrukturen, die sich bei den pazifisch-nordamerikanischen Mustern zeigen, weisen aufgrund von abnehmenden St{\"o}rungsamplituden mit zunehmender H{\"o}he, keiner Westw{\"a}rtsneigung und einem negativen Brechungsindex im Pazifik auf verschwindende Wellen hin, die als L{\"o}sung der Wellengleichung bei negativem Brechungsindex auftreten. Dies wird durch den Polarjet, der im Bereich des Pazifiks stets sehr weit in Richtung Norden verlagert ist, verursacht. Abschliessend wurde in dieser Arbeit untersucht, ob die gefundenen Zusammenh{\"a}nge von nordatlantisch-europ{\"a}ischen Telekonnexionsmustern mit der stratosph{\"a}rischen Zirkulation auch von einem Atmosph{\"a}renmodell wiedergegeben werden k{\"o}nnen. Dazu wurde ein transienter 40-Jahre-Klimalauf des ECHAM4.L39(DLR)/CHEM Modells mit m{\"o}glichst realistischen Antrieben erstmalig auf die Kopplung der Troposph{\"a}re und der Stratosph{\"a}re analysiert. Dabei konnten sowohl die troposph{\"a}rischen, als auch die stratosph{\"a}rischen Variabilit{\"a}tsmuster vom Modell simuliert werden. Allerdings zeigen sich in den stratosph{\"a}rischen Mustern Phasenverschiebungen in den Wellenzahl-1-Strukturen und ihre Zeitreihen weisen keinen signifikanten Trend ab 1978 auf. Die Kopplung der nordatlantisch-europ{\"a}ischen Telekonnexionsmuster mit der stratosph{\"a}rischen Zirkulation zeigt eine wesentlich schw{\"a}chere Reaktion der meridionalen Residualzirkulation. Somit stellte sich heraus, dass insbesondere die stratosph{\"a}rische Zirkulation im Modell starke Diskrepanzen zu den Beobachtungen zeigt, die wiederum Einfluss auf die Wellenausbreitungsbedingungen haben. Es wird damit deutlich, dass f{\"u}r eine richtige Wiedergabe der Wellenausbreitung und somit der Kopplung der Troposph{\"a}re und Stratosph{\"a}re die stratosph{\"a}rische Zirkulation eine wichtige Rolle spielt.},
  subject      = {Wellenausbreitung},
  language  = {de}
}