@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 \“Atmosph{\"a}re -> Vegetation -> abgestorbene organische Substanzen\” 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 \“urbane\” C-Gesamtbilanz Null bzw. negative Werte erreicht.}, language = {en} } @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{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 }, language = {en} }