TY  - THES
A1  - Bathke, Hannes
T1  - An investigation of complex deformation patterns detected by using InSAR at Llaima and Tendürek volcanoes
T1  - Eine Untersuchung von komplexen Erdoberflächenverformungen gemessen mit InSAR, an den Vulkanen Llaima und Tendürek
N2  - Surface displacement at volcanic edifices is related to subsurface processes associated with magma movements, fluid transfers within the volcano edifice and gravity-driven deformation processes. Understanding of associated ground displacements is of importance for assessment of volcanic hazards. For example, volcanic unrest is often preceded by surface uplift, caused by magma intrusion and followed by subsidence, after the withdrawal of magma. Continuous monitoring of the surface displacement at volcanoes therefore might allow the forecasting of upcoming eruptions to some extent. In geophysics, the measured surface displacements allow the parameters of possible deformation sources to be estimated through analytical or numerical modeling. This is one way to improve the understanding of subsurface processes acting at volcanoes. Although the monitoring of volcanoes has significantly improved in the last decades (in terms of technical advancements and number of monitored volcanoes), the forecasting of volcanic eruptions remains puzzling. In this work I contribute towards the understanding of the subsurface processes at volcanoes and thus to the improvement of volcano eruption forecasting. I have investigated the displacement field of Llaima volcano in Chile and of Tendürek volcano in East Turkey by using synthetic aperture radar interferometry (InSAR). Through modeling of the deformation sources with the extracted displacement data, it was possible to gain insights into potential subsurface processes occurring at these two volcanoes that had been barely studied before. The two volcanoes, although of very different origin, composition and geometry, both show a complexity of interacting deformation sources. At Llaima volcano, the InSAR technique was difficult to apply, due to the large decorrelation of the radar signal between the acquisition of images. I developed a model-based unwrapping scheme, which allows the production of reliable displacement maps at the volcano that I used for deformation source modeling. The modeling results show significant differences in pre- and post-eruptive magmatic deformation source parameters. Therefore, I conjecture that two magma chambers exist below Llaima volcano: a post-eruptive deep one and a shallow one possibly due to the pre-eruptive ascent of magma. Similar reservoir depths at Llaima have been confirmed by independent petrologic studies. These reservoirs are interpreted to be temporally coupled. At Tendürek volcano I have found long-term subsidence of the volcanic edifice, which can be described by a large, magmatic, sill-like source that is subject to cooling contraction. The displacement data in conjunction with high-resolution optical images, however, reveal arcuate fractures at the eastern and western flank of the volcano. These are most likely the surface expressions of concentric ring-faults around the volcanic edifice that show low magnitudes of slip over a long time. This might be an alternative mechanism for the development of large caldera structures, which are so far assumed to be generated during large catastrophic collapse events. To investigate the potential subsurface geometry and relation of the two proposed interacting sources at Tendürek, a sill-like magmatic source and ring-faults, I have performed a more sophisticated numerical modeling approach. The optimum source geometries show, that the size of the sill-like source was overestimated in the simple models and that it is difficult to determine the dip angle of the ring-faults with surface displacement data only. However, considering physical and geological criteria a combination of outward-dipping reverse faults in the west and inward-dipping normal faults in the east seem to be the most likely. Consequently, the underground structure at the Tendürek volcano consists of a small, sill-like, contracting, magmatic source below the western summit crater that causes a trapdoor-like faulting along the ring-faults around the volcanic edifice. Therefore, the magmatic source and the ring-faults are also interpreted to be temporally coupled. In addition, a method for data reduction has been improved. The modeling of subsurface deformation sources requires only a relatively small number of well distributed InSAR observations at the earth’s surface. Satellite radar images, however, consist of several millions of these observations. Therefore, the large amount of data needs to be reduced by several orders of magnitude for source modeling, to save computation time and increase model flexibility. I have introduced a model-based subsampling approach in particular for heterogeneously-distributed observations. It allows a fast calculation of the data error variance-covariance matrix, also supports the modeling of time dependent displacement data and is, therefore, an alternative to existing methods.
N2  - Oberflächenverschiebungen an Vulkanen können einerseits durch unterirdische Magmen- oder Fluidbewegungen oder andererseits durch Gravitation verursacht werden. So sind insbesondere vor Eruptionen oft Aufwölbungen an Vulkanen zu beobachten, verursacht durch Magmenintrusion in die Erdkruste. Nach Eruptionen hingegen sinkt das Vulkangebäude aufgrund von Magmenextrusion wieder. Kontinuierliche Messungen an Vulkanen ermöglichen es, Eruptionen teilweise bis auf wenige Tage vorherzusagen. Die gemessenen Oberflächenverschiebungen können in analytischen oder numerischen Modellierungen genutzt werden, um Parameter eines möglichen Quellprozesses abzuschätzen. Auf diese Art und Weise kann das Verständnis über die unterirdischen Prozesse, die an Vulkanen stattfinden, verbessert werden. Obwohl es in den letzten Jahrzehnten eine enorme Entwicklung und Verbesserung der Überwachung von Vulkanen gab, sind viele Vorhersagen sehr vage und ungenau. Mit dieser Arbeit möchte ich einen Beitrag zum Verständnis von unterirdischen Prozessen an Vulkanen und auf lange Sicht gesehen, zur Vorhersage von Eruptionen leisten. Ich habe die Vulkane, Llaima in Chile und Tendürek im Osten der Türkei, mit Hilfe der Interferometrie von Radardaten (InSAR) untersucht. Die somit gemessenen Verschiebungen an der Erdoberfläche ermöglichen es, durch Modellierung der möglichen Deformationsquellen, Informationen über die Untergrundstrukturen dieser beiden bisher kaum erforschten Vulkane zu bekommen. Obwohl unterschiedlich in Aufbau, Gesteinszusammensetzung und Entstehung, zeigen beide Vulkane Anzeichen dafür, dass jeweils mehrere interagierende Deformationsquellen im Untergrund existieren. Am Vulkan Llaima war es schwierig, aufgrund der starken Dekorrelation des Radarsignals zwischen den Satellitenaufnahmen, die InSAR Methode anzuwenden. Ich entwickelte eine Methode um die doppeldeutigen relativen Phasenwerte der Interferogramme modellbasiert in eindeutige relative Phasenwerte umzurechnen. Die damit erzeugten Oberflächenverschiebungskarten am Vulkan eigneten sich nun für eine anschließende Modellierung der Deformationsquelle. Die Modellierungsergebnisse zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Parametern der präeruptiven- und posteruptiven Deformationsquellen. Demzufolge könnten zwei unterschiedliche, interagierende Magmenkammern unter Llaima existieren, eine tiefe, posteruptiv aktive Kammer und eine flache, durch den Aufstieg von Magma präeruptiv aktive Kammer. Am Vulkan Tendürek ist eine langfristige, kontinuierliche Senkung des Vulkangebäudes zu beobachten, die mit einem großen, aufgrund von Kühlung sich kontrahierenden, magmatischen Sill, erklärbar ist. Unter Hinzunahme von hochauflösenden, optischen Daten jedoch, sind bei genauerer Untersuchung bogenförmige Strukturen an der Erdoberfläche sichtbar. Diese sind Anzeichen dafür, dass Verwerfungen existieren, die das gesamte Vulkangebäude in einem elliptischen Ring umgeben. Dabei ist zu beobachten, dass die Ringstörungen über Jahrtausende, möglicherweise sogar kontinuierlich, geringe Magnituden von Versatz aufweisen. Bei langer, kontinuierlicher Aktivität über mehrere zehntausende von Jahren, könnte dies ein weiterer Mechanismus zur Entstehung von Calderastrukturen an Vulkanen darstellen, der jedoch sehr langsam verläuft. Im Gegensatz dazu ist die heutige weit verbreitete Auffassung, dass Calderen als Folge katastrophaler Einstürze von Vulkangebäuden entstehen. Um zu untersuchen welche Geometrie die vorgeschlagenen Strukturen Sill und Ringstörungen an Tendürek im Untergund haben könnten, vollführte ich eine weitaus komplexere numerische Modellierung. Diese zeigt, dass die Größe des Sills ohne Berücksichtigung der Ringstörung um ein Vielfaches überschätzt ist. Die Orientierung und Geometrie der Ringstörungen ist jedoch nicht eindeutig nur mit Oberflächenverschiebungsdaten auflösbar. Unter der Berücksichtigung von geologischen und physikalischen Gesichtspunkten sind nach Außen einfallende Aufschiebungen im Westen und nach Innen einfallende Abschiebungen im Osten die plausibelste Erklärung. Außerdem habe ich eine Methode zur Datenreduzierung entwickelt. Abhängig vom zu untersuchenden Prozess sind für die Modellierung von unterirdischen Deformationsquellen verhältnismäßig wenige gut verteilte Messpunkte an der Erdoberfläche ausreichend. Satelliten gestützte Radaraufnahmen haben jedoch oft mehrere Millionen dieser Punkte. Deshalb müssen diese riesigen Datensätze auf eine Art und Weise reduziert werden, dass keine oder nur möglichst wenige Informationen verloren gehen. Für diesen Zweck habe ich, ausgehend von einem existierenden Algorithmus, eine modellbasierte Methode zur Reduzierung von besonders heterogen verteilten Oberflächendaten entwickelt. Diese Methode ist besonders gut auf Zeitreihendatensätze anwendbar und stellt somit eine Alternative zu existierenden Algorithmen dar.
KW  - InSAR
KW  - Deformationsquellenmodellierung
KW  - Llaima Vulkan
KW  - Tendürek Vulkan
KW  - Ringstörungen
KW  - InSAR
KW  - deformation source modeling
KW  - Llaima volcano
KW  - Tendürek volcano
KW  - ring-fault
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-70522
ER  - 
TY  - THES
A1  - Lindauer, T. Marius
T1  - Algorithm selection, scheduling and configuration of Boolean constraint solvers
N2  - Boolean constraint solving technology has made tremendous progress over the last decade, leading to industrial-strength solvers, for example, in the areas of answer set programming (ASP), the constraint satisfaction problem (CSP), propositional satisfiability (SAT) and satisfiability of quantified Boolean formulas (QBF). However, in all these areas, there exist multiple solving strategies that work well on different applications; no strategy dominates all other strategies. Therefore, no individual solver shows robust state-of-the-art performance in all kinds of applications. Additionally, the question arises how to choose a well-performing solving strategy for a given application; this is a challenging question even for solver and domain experts. One way to address this issue is the use of portfolio solvers, that is, a set of different solvers or solver configurations. We present three new automatic portfolio methods: (i) automatic construction of parallel portfolio solvers (ACPP) via algorithm configuration,(ii) solving the $NP$-hard problem of finding effective algorithm schedules with Answer Set Programming (aspeed), and (iii) a flexible algorithm selection framework (claspfolio2) allowing for fair comparison of different selection approaches. All three methods show improved performance and robustness in comparison to individual solvers on heterogeneous instance sets from many different applications. Since parallel solvers are important to effectively solve hard problems on parallel computation systems (e.g., multi-core processors), we extend all three approaches to be effectively applicable in parallel settings. We conducted extensive experimental studies different instance sets from ASP, CSP, MAXSAT, Operation Research (OR), SAT and QBF that indicate an improvement in the state-of-the-art solving heterogeneous instance sets. Last but not least, from our experimental studies, we deduce practical advice regarding the question when to apply which of our methods.
N2  - Bool'sche Solver Technologie machte enormen Fortschritt im letzten Jahrzehnt, was beispielsweise zu industrie-relevanten Solvern auf der Basis von Antwortmengenprogrammierung (ASP), dem Constraint Satisfcation Problem (CSP), dem Erfüllbarkeitsproblem für aussagenlogische Formeln (SAT) und dem Erfüllbarkeitsproblem für quantifizierte boolesche Formeln (QBF) führte. Allerdings gibt es in all diesen Bereichen verschiedene Lösungsstrategien, welche bei verschiedenen Anwendungen unterschiedlich effizient sind. Dabei gibt es keine einzelne Strategie, die alle anderen Strategien dominiert. Das führt dazu, dass es keinen robusten Solver für das Lösen von allen möglichen Anwendungsprobleme gibt. Die Wahl der richtigen Strategie für eine neue Anwendung ist eine herausforderne Problemstellung selbst für Solver- und Anwendungsexperten. Eine Möglichkeit, um Solver robuster zu machen, sind Portfolio-Ansätze. Wir stellen drei automatisch einsetzbare Portfolio-Ansätze vor: (i) automatische Konstruktion von parallelen Portfolio-Solvern (ACPP) mit Algorithmen-Konfiguration, (ii) das Lösen des $NP$-harten Problems zur Algorithmen-Ablaufplanung (aspeed) mit ASP, und (iii) ein flexibles Algorithmen-Selektionsframework (claspfolio2), was viele Techniken von Algorithmen-Selektion parametrisiert implementiert und eine faire Vergleichbarkeit zwischen Ihnen erlaubt. Alle drei Methoden verbessern die Robustheit des Solvingprozesses für heterogenen Instanzmengen bestehend aus unterschiedlichsten Anwendungsproblemen. Parallele Solver sind zunehmend der Schlüssel zum effektiven Lösen auf multi-core Maschinen. Daher haben wir all unsere Ansätze auch für den Einsatz auf parallelen Architekturen erweitert. Umfangreiche Experimente auf ASP, CSP, MAXSAT, Operation Research (OR), SAT und QBF zeigen, dass der Stand der Technik durch verbesserte Performanz auf heterogenen Instanzmengen verbessert wurde. Auf Grundlage dieser Experimente leiten wir auch Ratschläge ab, in welchen Anwendungsszenarien welches unserer Verfahren angewendet werden sollte.
T2  - Algorithmen-Selektion, -Ablaufplanung und -Konfiguration von Bool'schen Constraint Solvern
KW  - algorithm configuration
KW  - algorithm scheduling
KW  - algorithm selection
KW  - parallel solving
KW  - Boolean constraint solver
KW  - Algorithmenselektion
KW  - Algorithmenablaufplanung
KW  - Algorithmenkonfiguration
KW  - paralleles Lösen
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-71260
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TY  - THES
A1  - Busching, Robert
T1  - Affektive und kognitive Desensibilisierung als Konsequenz von Mediengewaltkonsum : eine experimentelle Untersuchung auf Basis lerntheoretischer Überlegungen
T1  - Affective and cognitive desensitization as a consequence of violent media exposure : an experimental investigation based on learning theories
N2  - NutzerInnen von gewalthaltigen Medien geben einerseits oftmals zu, dass sie fiktionale, gewalthaltige Medien konsumieren, behaupten jedoch gleichzeitig, dass dies nicht ihr Verhalten außerhalb des Medienkontexts beeinflusst. Sie argumentieren, dass sie leicht zwischen Dingen, die im fiktionalen Kontext und Dingen, die in der Realität gelernt wurden, unterscheiden können. Im Kontrast zu diesen Aussagen zeigen Metanalysen Effektstärken im mittleren Bereich für den Zusammenhang zwischen Gewaltmedienkonsum und aggressivem Verhalten. Diese Ergebnisse können nur erklärt werden, wenn MediennutzerInnen gewalthaltige Lernerfahrungen auch außerhalb des Medienkontexts anwenden. Ein Prozess, der Lernerfahrungen innerhalb des Medienkontexts mit dem Verhalten in der realen Welt verknüpft, ist Desensibilisierung, die oftmals eine Reduktion des negativen Affektes gegenüber Gewalt definiert ist. Zur Untersuchung des Desensibilisierungsprozesses wurden vier Experimente durchgeführt. Die erste in dieser Arbeit untersuchte Hypothese war, dass je häufiger Personen Gewaltmedien konsumieren, desto weniger negativen Affekt zeigen sie gegenüber Bildern mit realer Gewalt. Jedoch wurde angenommen, dass diese Bewertung auf Darstellungen von realer Gewalt beschränkt ist und nicht bei Bildern ohne Gewaltbezug, die einen negativen Affekt auslösen, zu finden ist. Die zweite Hypothese bezog sich auf den Affekt während des Konsums von Mediengewalt. Hier wurde angenommen, dass besonders Personen, die Freude an Gewalt in den Medien empfinden weniger negativen Affekt gegenüber realen Gewaltdarstellungen zeigen. Die letzte Hypothese beschäftigte sich mit kognitiver Desensibilisierung und sagte vorher, dass Gewaltmedienkonsum zu einem Transfer von Reaktionen, die normalerweise gegenüber gewalthaltigen Reizen gezeigt werden, auf ursprünglich neutrale Reize führt. Das erste Experiment (N = 57) untersuchte, ob die habituelle Nutzung von gewalthaltigen Medien den selbstberichteten Affekt (Valenz und Aktivierung) gegenüber Darstellungen von realer Gewalt und nichtgewalthaltigen Darstellungen, die negativen Affekt auslösen, vorhersagt. Die habituelle Nutzung von gewalthaltigen Medien sagte weniger negative Valenz und weniger allgemeine Aktivierung gegenüber gewalthalten und nichtgewalthaltigen Bildern vorher. Das zweite Experiment (N = 103) untersuchte auch die Beziehung zwischen habituellem Gewaltmedienkonsum und den affektiven Reaktionen gegenüber Bildern realer Gewalt und negativen affektauslösenden Bildern. Als weiterer Prädiktor wurde der Affekt beim Betrachten von gewalthaltigen Medien hinzugefügt. Der Affekt gegenüber den Bildern wurde zusätzlich durch psychophysiologische Maße (Valenz: C: Supercilii; Aktivierung: Hautleitreaktion) erhoben. Wie zuvor sagte habitueller Gewaltmedienkonsum weniger selbstberichte Erregung und weniger negative Valenz für die gewalthaltigen und die negativen, gewalthaltfreien Bilder vorher. Die physiologischen Maßen replizierten dieses Ergebnis. Jedoch zeigte sich ein anderes Muster für den Affekt beim Konsum von Gewalt in den Medien. Personen, die Gewalt in den Medien stärker erfreut, zeigen eine Reduktion der Responsivität gegenüber Gewalt auf allen vier Maßen. Weiterhin war bei drei dieser vier Maße (selbstberichte Valenz, Aktivität des C. Supercilii und Hautleitreaktion) dieser Zusammenhang auf die gewalthaltigen Bilder beschränkt, mit keinem oder nur einem kleinen Effekt auf die negativen, aber nichtgewalthaltigen Bilder. Das dritte Experiment (N = 73) untersuchte den Affekt während die Teilnehmer ein Computerspiel spielten. Das Spiel wurde eigens für dieses Experiment programmiert, sodass einzelne Handlungen im Spiel mit der Aktivität des C. Supercilii, dem Indikator für negativen Affekt, in Bezug gesetzt werden konnten. Die Analyse des C. Supercilii zeigte, dass wiederholtes Durchführen von aggressiven Spielzügen zu einem Rückgang von negativen Affekt führte, der die aggressiven Spielhandlungen begleitete. Der negative Affekt während gewalthaltiger Spielzüge wiederum sagte die affektive Reaktion gegenüber Darstellungen von gewalthaltigen Bildern vorher, nicht jedoch gegenüber den negativen Bildern. Das vierte Experiment (N = 77) untersuchte kognitive Desensibilisierung, die die Entwicklung von Verknüpfungen zwischen neutralen und aggressiven Kognitionen beinhaltete. Die Teilnehmer spielten einen Ego-Shooter entweder auf einem Schiff- oder einem Stadtlevel. Die Beziehung zwischen den neutralen Konstrukten (Schiff/Stadt) und den aggressiven Kognitionen wurde mit einer lexikalischen Entscheidungsaufgabe gemessen. Das Spielen im Schiff-/Stadt-Level führte zu einer kürzen Reaktionszeit für aggressive Wörter, wenn sie einem Schiff- bzw. Stadtprime folgten. Dies zeigte, dass die im Spiel enthaltenen neutralen Konzepte mit aggressiven Knoten verknüpft werden. Die Ergebnisse dieser vier Experimente wurden diskutiert im Rahmen eines lerntheoretischen Ansatzes um Desensibilisierung zu konzeptualisieren.
N2  - Users of violent media often state that they consume fictional violent media and claim that this does not influence their behavior outside of the media context. Media users reason that they can easily distinguish between things learned in a fictional context and things learned in reality. In contrast to these claims, meta-analyses report medium-sized effects between media violence consumption and aggressive behavior. These effects can only be explained if media users also apply learning experiences from the media outside the media context. One of the processes linking learning experiences in the media context to behavior in the real word is desensitization, which is often defined as a reduction of negative affect towards violence. To investigate the process of desensitization, four experiments were conducted. The first hypothesis investigated in these experiments was that persons who have a higher level of violent media exposure show less negative affect towards depictions of real violence compared to persons with a lower level. However, it was assumed that this reduction in reaction would be limited to depictions of real violence and would not be found in response to depictions of nonviolent pictures electing negative affect. The second hypothesis referred to the role of affect experienced during exposure to media depictions of violence, assuming that especially people who enjoy the violence while consuming the media show less negative affect towards depictions of real violence. The final hypothesis addressed cognitive desensitization effects and predicted that media violence use leads to transfer effects from responses to violent cues to initially neutral stimuli The first experiment (N = 57) examined to what extent the habitual use of media violence predicts the self-reported affect (Valence and Arousal) towards depictions of real violence and nonviolent pictures eliciting negative affect. Habitual media violence exposure predicted less negative valence and less arousal toward violent pictures and negative nonviolent pictures. The second experiment (N = 103) also examined the relationship between habitual media violence exposure and the affective reactions towards images of real violence as well as negative, nonviolent scenes. Additionally, affect while watching violent media was added as a second predictor. The affect toward the images was also obtained by psychophysical measures (Valence: activity of C. Supercilii; Activation: skin conductance). As in experiment 1, habitual media violence exposure predicted less self-reported negative valence and less self-reported arousal for the violent pictures and the negative nonviolent pictures. The physiological measures replicated this result. However, a different pattern emerged for the enjoyment of violent media. People who enjoyed violent media more showed a reduction of affective responsivity toward violence on all four different measures. Additionally, for three of the four measures (skin conductance, self-reported negative valence and the activity on the C. Supercilii) this relationship was limited to the violent pictures, with no or little effect on the negative, but nonviolent pictures. A third experiment (N = 73) studied affect while participants played a violent computer game. A game was specially programmed in which specific actions could be linked to the activity of the C. Supercilii, an indicator for negative affect. The analysis of the C. Supercilii showed that repeatedly performing aggressive actions during the game led to a decline in negative affect accompanying the aggressive actions. The negative affect during aggressive actions in turn predicted less negative affective responses to violent images of real-life violence but not to nonviolent, negative images. The fourth experiment (N=77) showed cognitive desensitization effects, which involved the formation of links between neutral and aggressive cognitions. Participants played a first-person shooter game either on a ship or a city level. The relationship between neutral constructs (ship/city) and aggressive cognitions was measured using a lexical decision task. Playing the game in a ship/city level led to shorter reaction time for aggressive words following ship/city primes respectively. This indicated that the neutral concepts introduced in the game had become associated with aggressive cognitions. The findings of these four experiments are discussed in terms of a learning theory approach to conceptualizing desensitization.
KW  - Mediengewalt
KW  - Desensibilisierung
KW  - Videospiele
KW  - physiologische Verfahren
KW  - Aggression
KW  - media violence
KW  - desensitization
KW  - video games
KW  - psychophysiological measures
KW  - aggression
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71360
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schmidt, Lukas
T1  - Aerosols and boundary layer structure over Arctic sea ice based on airborne lidar and dropsonde measurements
T1  - Aerosol und Grenzschichtstruktur über arktischem Meereis anhand von Flugzeuggetragenen Lidar- und Dropsonden- Messungen
N2  - The atmosphere over the Arctic Ocean is strongly influenced by the distribution of sea ice and open water. Leads in the sea ice produce strong convective fluxes of sensible and latent heat and release aerosol particles into the atmosphere. They increase the occurrence of clouds and modify the structure and characteristics of the atmospheric boundary layer (ABL) and thereby influence the Arctic climate.
In the course of this study aircraft measurements were performed over the western Arctic Ocean as part of the campaign PAMARCMIP 2012 of the Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI). Backscatter from aerosols and clouds within the lower troposphere and the ABL were measured with the nadir pointing Airborne Mobile Aerosol Lidar (AMALi) and dropsondes were launched to obtain profiles of meteorological variables. Furthermore, in situ measurements of aerosol properties, meteorological variables and turbulence were part of the campaign. The measurements covered a broad range of atmospheric and sea ice conditions. 
In this thesis, properties of the ABL over Arctic sea ice with a focus on the influence of open leads are studied based on the data from the PAMARCMIP campaign. The height of the ABL is determined by different methods that are applied to dropsonde and AMALi backscatter profiles. ABL heights are compared for different flights representing different conditions of the atmosphere and of sea ice and open water influence. The different criteria for ABL height that are applied show large variation in terms of agreement among each other, depending on the characteristics of the ABL and its history. It is shown that ABL height determination from lidar backscatter by methods commonly used under mid-latitude conditions is applicable to the Arctic ABL only under certain conditions. Aerosol or clouds within the ABL are needed as a tracer for ABL height detection from backscatter. Hence an aerosol source close to the surface is necessary, that is typically found under the present influence of open water and therefore convective conditions. However it is not always possible to distinguish residual layers from the actual ABL. Stable boundary layers are generally difficult to detect.
To illustrate the complexity of the Arctic ABL and processes therein, four case studies are analyzed each of which represents a snapshot of the interplay between atmosphere and underlying sea ice or water surface. Influences of leads and open water on the aerosol and clouds within the ABL are identified and discussed. Leads are observed to cause the formation of fog and cloud layers within the ABL by humidity emission. Furthermore they decrease the stability and increase the height of the ABL and consequently facilitate entrainment of air and aerosol layers from the free troposphere.
N2  - Die Verteilung von Meereis und offenem Wasser hat einen starken Einfluss auf die Atmosphäre über dem arktischen Ozean. Eisrinnen (sog. Leads) verursachen konvektive Flüsse von latenter und sensibler Wärme und führen zum Eintrag von Aerosolpartikeln in die Atmosphäre. Dadurch führen sie zum vermehrten Auftreten von Wolken und modifizieren die Struktur und die Eigenschaften der atmosphärischen Grenzschicht (ABL), wodurch das arktische Klima beeinflusst wird.
Im Rahmen der Messkampagne PAMARCMIP 2012 des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) wurden als Teil dieser Arbeit über dem westlichen arktischen Ozean Flugzeugmessungen durchgeführt. Mithilfe des nach unten gerichteten Airborne Mobile Aerosol Lidar (AMALi) wurde die Rückstreuung von Aerosolen und Wolken in der unteren Troposphäre und ABL gemessen. Dropsonden wurden verwendet, um Profile meteorologischer Größen zu erhalten. Zudem wurden in situ Messungen von Aerosoleigenschaften, meteorologischen Variablen und der Turbulenz durchgeführt.
In dieser Arbeit werden die Eigenschaften der ABL über arktischem Meereis basierend auf den Daten der PAMARCMIP Kampagne untersucht. Dabei liegt der Fokus auf dem Einfluss offener Leads auf die ABL. Aus den gewonnenen Dropsondendaten und AMALi Rückstreuprofilen wird die Höhe der ABL mithilfe verschiedener Methoden bestimmt. Die für verschiedene Messflüge und somit unterschiedliche atmosphärische Bedingungen sowie Meereisverteilungen berechneten ABL Höhen werden miteinander verglichen, und somit der Einfluss von offenem Wasser auf die ABL untersucht. Die verschiedenen Methoden zur Bestimmung der ABL Höhe führen zu unterschiedlichen Ergebnissen, je nach Eigenschaften der ABL und ihrer Geschichte. Es wird gezeigt, dass die Methoden für die ABL Höhen-Bestimmung aus der Lidar Rückstreuung, die gewöhnlich für die mittleren Breiten verwendet werden, nur bedingt für arktische Bedingungen geeignet ist. Um die ABL Höhe aus der Rückstreuung ableiten zu können, müssen Aerosole oder Wolken in der Grenzschicht als Tracer vorhanden sein. Dazu ist eine Aerosolquelle nahe der Oberfläche notwendig, welche typischerweise unter dem Einfluss von offenem Wasser und konvektiven Bedingungen vorliegt. Dennoch ist es nicht immer möglich, die aktuelle Grenzschicht von residualen Schichten zu unterscheiden. Stabile Grenzschichten sind im Allgemeinen schwer zu detektieren. 
Um die Komplexität der arktischen Grenzschicht und die beteiligten Prozesse zu veranschaulichen, werden vier Fallstudien detailliert analysiert, welche jeweils eine Momentaufnahme des Zusammenspiels von Atmosphäre und Meereis oder Wasseroberfläche darstellen. Der Einfluss von Leads und offenem Wasser auf Aerosol und Wolken in der ABL werden identifiziert und diskutiert. Die Bildung von Wolken- und Nebelschichten, verursacht durch den Feuchteeintrag über offenen Leads, wird beobachtet. Zudem verringern leads die Stabilität der ABL, führen zu einer Zunahme ihrer Höhe und begünstigen dadurch Entrainment von Luft und Aerosolschichten aus der freien Troposphäre.
KW  - polar
KW  - atmosphere
KW  - AMALi
KW  - Polar 5
KW  - lead
KW  - polar
KW  - Atmosphäre
KW  - AMALi
KW  - Polar 5
KW  - Eisrinne
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-75076
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TY  - THES
A1  - Yadavalli, Nataraja Sekhar
T1  - Advances in experimental methods to probe surface relief grating formation mechanism in photosensitive materials
T1  - Entstehung von Oberflächengittern in lichtempfindlichen Materialien
N2  - When azobenzene-modified photosensitive polymer films are irradiated with light interference patterns, topographic variations in the film develop that follow the electric field vector distribution resulting in the formation of surface relief grating (SRG). The exact correspondence of the electric field vector orientation in interference pattern in relation to the presence of local topographic minima or maxima of SRG is in general difficult to determine. In my thesis, we have established a systematic procedure to accomplish the correlation between different interference patterns and the topography of SRG. For this, we devise a new setup combining an atomic force microscope and a two-beam interferometer (IIAFM). With this set-up, it is possible to track the topography change in-situ, while at the same time changing polarization and phase of the impinging interference pattern. To validate our results, we have compared two photosensitive materials named in short as PAZO and trimer. This is the first time that an absolute correspondence between the local distribution of electric field vectors of interference pattern and the local topography of the relief grating could be established exhaustively. In addition, using our IIAFM we found that for a certain polarization combination of two orthogonally polarized interfering beams namely SP (↕, ↔) interference pattern, the topography forms SRG with only half the period of the interference patterns. Exploiting this phenomenon we are able to fabricate surface relief structures below diffraction limit with characteristic features measuring only 140 nm, by using far field optics with a wavelength of 491 nm. We have also probed for the stresses induced during the polymer mass transport by placing an ultra-thin gold film on top (5–30 nm). During irradiation, the metal film not only deforms along with the SRG formation, but ruptures in regular and complex manner. The morphology of the cracks differs strongly depending on the electric field distribution in the interference pattern even when the magnitude and the kinetic of the strain are kept constant. This implies a complex local distribution of the opto-mechanical stress along the topography grating. The neutron reflectivity measurements of the metal/polymer interface indicate the penetration of metal layer within the polymer resulting in the formation of bonding layer that confirms the transduction of light induced stresses in the polymer layer to a metal film.
N2  - Azobenzolhaltige Polymere gehören zu einer Klasse funktionaler Materialien, bei denen durch ein äußeres Strahlungsfeld eine starke mechanische Reaktion ausgelöst werden kann. Durch die Bindung an das Polymerrückgrat können die Azobenzole, die unter UV-Belichtung eine Photoisomerisierung ausführen, was zum Teil drastische Effekte zur Folge hat. Unter Belichtung mit Intensitätsmustern, d.h. mit räumlich variierender Verteilung der Polarisation oder der Intensität des einfallenden Lichts verändert sich die Topographie der azobenzolhaltigen Filme, was zur Bildung von Oberflächengittern (engl. Surface Relief Gratings, SRG) führt. In dieser Arbeit wurde eine neue Methode vorgeschlagen, bei der das Verhalten elastischer/morphologischer Eigenschaften unter verschiedenen Belichtungsbedingungen, d.h. mit unterschiedlicher Verteilung der Polarisation und der Intensität in situ lokal als Funktion der Position entlang der SRG aufgenommen werden kann. Außerdem wurde hier vorgeschlagen, opto-mechanische Spannungen, die innerhalb der photosensitiven Polymerfilme während der Belichtung entstehen, mit Hilfe dünner aufgebrachter metallischen Schichten abzubilden und zu analysieren.
KW  - Azobenzolhaltige Polymerfilme
KW  - Oberflächengitter
KW  - In-situ Rasterkraftmikroskopie
KW  - Opto-mechanische Spannungen
KW  - Metall/Graphen/Polymer Grenzfläch
KW  - azobenzene polymer films
KW  - surface relief grating
KW  - in-situ atomic force microscopy
KW  - opto-mechanical stresses
KW  - metal/polymer interfaces
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71213
ER  - 
TY  - THES
A1  - Herenz, Peter
T1  - A study of the absorption characteristics of gaseous galaxy halos in the local Universe
T1  - Untersuchung von Absorptionsstrukturen in den gasförmigen Halos von Galaxien im lokalen Universum.
N2  - Today, it is well known that galaxies like the Milky Way consist not only of stars but also of gas and dust. The galactic halo, a sphere of gas that surrounds the stellar disk of a galaxy, is especially interesting. It provides a wealth of information about in and outflowing gaseous material towards and away from galaxies and their hierarchical evolution. For the Milky Way, the so-called high-velocity clouds (HVCs), fast moving neutral gas complexes in the halo that can be traced by absorption-line measurements, are believed to play a crucial role in the overall matter cycle in our Galaxy. Over the last decades, the properties of these halo structures and their connection to the local circumgalactic and intergalactic medium (CGM and IGM, respectively) have been investigated in great detail by many different groups. So far it remains unclear, however, to what extent the results of these studies can be transferred to other galaxies in the local Universe. In this thesis, we study the absorption properties of Galactic HVCs and compare the HVC absorption characteristics with those of intervening QSO absorption-line systems at low redshift. The goal of this project is to improve our understanding of the spatial extent and physical conditions of gaseous galaxy halos in the local Universe. In the first part of the thesis we use HST /STIS ultraviolet spectra of more than 40 extragalactic background sources to statistically analyze the absorption properties of the HVCs in the Galactic halo. We determine fundamental absorption line parameters including covering fractions of different weakly/intermediately/highly ionized metals with a particular focus on SiII and MgII. Due to the similarity in the ionization properties of SiII and MgII, we are able to estimate the contribution of HVC-like halo structures to the cross section of intervening strong MgII absorbers at z = 0. Our study implies that only the most massive HVCs would be regarded as strong MgII absorbers, if the Milky Way halo would be seen as a QSO absorption line system from an exterior vantage point. Combining the observed absorption-cross section of Galactic HVCs with the well-known number density of intervening strong MgII absorbers at z = 0, we conclude that the contribution of infalling gas clouds (i.e., HVC analogs) in the halos of Milky Way-type galaxies to the cross section of strong MgII absorbers is 34%. This result indicates that only about one third of the strong MgII absorption can be associated with HVC analogs around other galaxies, while the majority of the strong MgII systems possibly is related to galaxy outflows and winds. The second part of this thesis focuses on the properties of intervening metal absorbers at low redshift. The analysis of the frequency and physical conditions of intervening metal systems in QSO spectra and their relation to nearby galaxies offers new insights into the typical conditions of gaseous galaxy halos. One major aspect in our study was to regard intervening metal systems as possible HVC analogs. We perform a detailed analysis of absorption line properties and line statistics for 57 metal absorbers along 78 QSO sightlines using newly-obtained ultraviolet spectra obtained with HST /COS. We find clear evidence for bimodal distribution in the HI column density in the absorbers, a trend that we interpret as sign for two different classes of absorption systems (with HVC analogs at the high-column density end). With the help of the strong transitions of SiII λ1260, SiIII λ1206, and CIII λ977 we have set up Cloudy photoionization models to estimate the local ionization conditions, gas densities, and metallicities. We find that the intervening absorption systems studied by us have, on average, similar physical conditions as Galactic HVC absorbers, providing evidence that many of them represent HVC analogs in the vicinity of other galaxies. We therefore determine typical halo sizes for SiII, SiIII, and CIII for L = 0.01L∗ and L = 0.05L∗ galaxies. Based on the covering fractions of the different ions in the Galactic halo, we find that, for example, the typical halo size for SiIII is ∼ 160 kpc for L = 0.05L∗ galaxies. We test the plausibility of this result by searching for known galaxies close to the QSO sightlines and at similar redshifts as the absorbers. We find that more than 34% of the measured SiIII absorbers have galaxies associated with them, with the majority of the absorbers indeed being at impact parameters ρ ≤160 kpc.
N2  - Galaxien bestehen nicht nur aus Planeten und Sternen, sondern sind u.a. auch von einer Hülle aus Gas und Staub, dem Halo, umgeben. Dieser Halo spielt für die Entwicklung der Galaxie eine zentrale Rolle, da er mit der galaktischen Scheibe wechselwirken kann. Für das Verständnis des galaktischen Materiekreislaufs ist es daher entscheidend, die Prozesse und Vorgänge sowie das Zusammenspiel der verschiedenen Gasphasen in diesem Übergangsbereich zum intergalaktischen Medium charakterisieren und verstehen zu können. In der vorliegenden Arbeit werden lokale Phänomene, die sogenannten Hochgeschwindigkeitswolken (HVCs), im Halo der Milchstraße mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops analysiert und ausgewertet. Im Gegensatz zu dem normalen Halo Gas bewegen sich diese HVCs mit ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten durch die ̈ äußeren Bereiche der Milchstraße. Sie passen daher nicht in das Galaktische Ge- schwindigkeitsmodell und stellen eine eigene, wichtige Klasse von Objekten dar, welche mit der Galaxie wechselwirken und diese beeinflussen. Für die Analyse dieser HVCs werden mehr als 40 Spektren von extragalaktischen Hintergrundquellen statistisch untersucht, um u.a. den Bedeckungsanteil von verschiedenen niedrig-/mittel- und hochionisierten Metallen zu ermitteln. Wegen der Ähnlichkeit der Ionisationsparameter von einfach ionisiertem Silizium, SiII, und einfach ionisiertem Magnesium, MgII, ist es möglich, den Beitrag von HVCs zum Wirkungsquerschnitt von starken MgII Absorbern im lokalen Universum zu bestimmen. Es stellt sich heraus, dass, würde man von außen auf die Milchstraße schauen, Galaktische HVCs etwa 52 % zum totalen Wirkungsquerschnitt von starken MgII Absorptionssystemen in der Milchstraße beitragen. Weiterhin ergibt sich, dass nur etwa ein Drittel der starken MgII Absorptionssysteme in der Umgebung von Milchstraßen-ähnlichen Galaxien als HVC Gegenstücke identifziert werden kann. Betrachtet man die große Anzahl an bekannten MgII Absorptionssystemen folgt daraus, dass das HVC-Phänomen nicht alleine auf unsere Galaxie beschränkt ist, sondern im Gegenteil, weit verbreitet zu sein scheint. Weiterhin werden die Eigenschaften von Metallsystemen bei niedriger Rotverschiebung in Quasarspektren analysiert. Die Suche nach extragalaktischen Metallsystemen in einer Vielzahl von Spektren und deren statistische Auswertung bezogen auf ihre Ursprungsgalaxien ermöglicht es, neue Erkenntnisse über die typische Struktur von Halos Milchstraßen-ähnlicher Galaxien zu erlangen. Eine der Hauptfragestellungen ist die Identifizierung von entfernten Metallsystemen als HVC-Analoga. Dazu wurden weitere Quasarspektren des Hubble-Teleskops ausgewertet und mit den Ergebnissen über Galaktische HVCs verglichen. Es zeigt sich hierbei, dass z.B. in der Säulendichteverteilung von neutralem Wasserstoff eine deutliche zweikomponentige Struktur zu erkennen ist. Diese könnte das Resultat von zwei verschiedenen Absorber Populationen sein, wobei eine HVC-ähnliche Eigenschaften aufweist. Diese Absorptionssysteme besitzen im Mittel sehr ähnliche Eigenschaften wie Galaktische Absorber, z.B. in Bezug auf die Eigenschaften des Gases oder dessen Zusammensetzung. Das impliziert u.a., dass sich auch dazugehörige Galaxien innerhalb eines bestimmten Abstandes um diese Absorber befinden sollten. Diese Vermutung wird anhand der Daten exemplarisch für zweichfach ionisiertes Silizium, SiII, untersucht. Es stellt sich heraus, dass sich in mehr als 34 % der Fälle zugehörige Galaxien bei SiIII Absorbern befinden, wobei die Mehrheit sogar innerhalb des von uns ermittelten mittleren Detektionsradius von 160 kpc zu finden ist. Allgemein können wir viele Hinweise darauf finden, dass das HVC-Phänomen nicht nur auf die Milchstraße beschränkt, sondern weit verbreitet ist. Zusätzlich scheinen Metallsysteme in Quasarspektren gute Indikatoren für HVC-Analoga in der Umgebung von anderen entfernten Galaxien zu sein.
KW  - Halo
KW  - Hochgeschwindigkeitswolken
KW  - Galaxien
KW  - Spektroskopie
KW  - halo
KW  - high-velocity-clouds
KW  - galaxies
KW  - spectroscopy
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-70513
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TY  - THES
A1  - D'Agata, Valeria Costanza
T1  - A partire dalla Somaestetica di Shusterman
T1  - Von der Somästhetik von Shusterman
BT  - una riflessione sul corpo
BT  - eine Reflexion über den Körper/Leib
N2  - Con la sua proposta di una Somaestetica, articolata fondamentalmente in analitica, pragmatica e pratica, Richard Shusterman intende in primo luogo fornire e creare una cornice metodologica, un orientamento unitario che sia in grado di rintracciare, ricostruire e portare a manifestazione - all’interno di eterogenee riflessioni teoriche e pratiche somatiche - la comune esigenza di ridare luce alla dimensione corporea come modo primario di essere nel mondo. Recuperando l’accezione baumgarteniana di Aesthetica come gnoseologia inferiore, arte dell’analogo della ragione, scienza della conoscenza sensibile, la somaestetica intende dare nuovo impulso alla più profonda radice di estetica e filosofia che coglie la vita nel suo processo di metamorfosi e rigenerazione continua, in quel respiro vitale che, per quanto possa diventare cosciente, non è mai totalmente afferrabile dalla ragione discorsiva, situandosi piuttosto in quello spazio primordiale in cui coscienza e corpo si coappartengono, in cui il soggetto non è ancora individualizzabile perché fuso con l’ambiente, non è totalmente privatizzabile perché intrinsecamente plasmato dal tessuto sociale cui egli stesso conferisce dinamicamente forma. A partire dunque dalla rivalutazione del concetto di Aisthesis la disciplina somaestetica mira ad una intensificazione di sensorialità, percezione, emozione, commozione, rintracciando proprio nel Soma la fonte di quelle facoltà “inferiori” irriducibili a quelle puramente intellettuali, che permettono di accedere alle dimensioni qualitative dell’esperienza, di portare a manifestazione e far maturare l’essere umano come essere indivisibile che non si lascia incontrare da un pensiero che ne rinnega l’unitarietà in nome di fittizie e laceranti distinzioni dicotomiche. Nel corpo infatti si radicano in modo silente regole, convenzioni, norme e valori socioculturali che determinano e talvolta limitano la configurazione ed espressione di sensazioni, percezioni, cognizioni, pensieri, azioni, volizioni, disposizioni di un soggetto da sempre inserito in una Mitwelt (mondo comune), ed è allora proprio al corpo che bisogna rivolgersi per riconfigurare più autentiche modalità di espressione del soggetto che crea equilibri dinamici per mantenere una relazione di coerenza con il più ampio contesto sociale, culturale, ambientale. L’apertura al confronto con eterogenee posizioni filosofiche e l’intrinseca multidisciplinarietà spiegano la centralità nel contemporaneo dibattito estetologico internazionale della Somaestetica che, rivolgendosi tanto ad una formulazione teorica quanto ad una concreta applicazione pratica, intende rivalutare il soma come corporeità intelligente, senziente, intenzionale e attiva, non riducibile all’accezione peccaminosa di caro (mero corpo fisico privo di vita e sensazione). Attraverso la riflessione e la pratica di tecniche di coscienza somatica si portano in primo piano i modi in cui il sempre più consapevole rapporto con la propria corporeità come mediatamente esperita e immediatamente vissuta, sentita, offre occasioni autentiche di realizzazione progressiva di sé innanzitutto come persone, capaci di autocoltivazione, di riflessione cosciente sulle proprie abitudini incorporate, di ristrutturazione creativa di sé, di intensificata percezione e apprezzamento sensoriale sia nel concreto agire quotidiano, sia nella dimensione più propriamente estetologica di ricezione, fruizione e creazione artistica. L’indirizzo essenzialmente pragmatista della riflessione di Shusterman traccia così una concezione fondamentalmente relazionale dell’estetica in grado di porsi proprio nel movimento e nel rapporto continuamente diveniente di vera e propria trasformazione e passaggio tra le dimensioni fisiche, proprio-corporee, psichiche e spirituali del soggetto la cui interazione, ed il cui reciproco riversarsi le une nelle altre, può risultare profondamente arricchito attraverso una progressiva e sempre crescente consapevolizzazione della ricchezza della dimensione corporea in quanto intenzionale, percettiva, senziente, volitiva, tanto quanto vulnerabile, limitante, caduca, patica. Il presente lavoro intende ripercorrere ed approfondire alcuni dei principali referenti di Shusterman, focalizzandosi prevalentemente sulla radice pragmatista della sua proposta e sul confronto con il dibattito di area tedesca tra estetica, antropologia filosofica, neofenomenologia e antropologia medica, per riguadagnare una nozione di soma che proprio a partire dal contrasto, dall’impatto irriducibile con la potenza annullante delle situazioni limite, della crisi possa acquisire un più complesso e ricco valore armonizzante delle intrinseche e molteplici dimensioni che costituiscono il tessuto della  soggettività incarnata. In particolare il primo capitolo (1. Somaestetica) chiarisce le radici essenzialmente pragmatiste della proposta shustermaniana e mostra come sia possibile destrutturare e dunque riconfigurare radicati modi di esperienza, rendendo coscienti abitudini e modi di vivere che si fissano a livello somatico in modo per lo più inavvertito. Il confronto con la nozione di Habitus, di cui Pierre Bourdieu mette brillantemente in luce l’invisibile e socialmente determinata matrice somatica, lascia scorgere come ogni manifestazione umana sia sostenuta dall’incorporazione di norme, credenze, valori che determinano e talvolta limitano l’espressione, lo sviluppo, persino le predisposizioni e le inclinazioni degli individui. Ed è proprio intervenendo a questo livello che si può restituire libertà alle scelte e aprirsi così alle dimensioni essenzialmente qualitative dell’esperienza che, nell’accezione deweyana è un insieme olistico unitario e coeso che fa da sfondo alle relazioni organismo-ambiente, un intreccio inestricabile di teoria e prassi, particolare e universale, psiche e soma, ragione ed emozione, percettivo e concettuale, insomma quell’immediata conoscenza corporea che struttura lo sfondo di manifestazione della coscienza.
N2  - Mit seinem Vorschlag für eine Somästhetik, grundsätzlich in eine analytische, pragmatische und praktische unterteilt, beabsichtigt Richard Shusterman in erster Linie einen methodischen Rahmen zu bieten und zu schaffen, d. h. einen einheitlichen Ansatz, der in der Lage ist, das gemeinsame Bedürfnis zu verfolgen und ans Licht zu bringen - in heterogenen theoretischen Überlegungen und somatischen Praktiken - die Körper-Leiblichkeit als primäre Art des Seins in der Welt wiederherzustellen.
Durch die Wiedergewinnung der Bedeutung der Aesthetica von Baumgarten als gnoseologia inferior, ars analogi rationis, scientia cognitionis sensitiuae1, will die Somaästhetik die tiefste Wurzel der Ästhetik und der Philosophie wieder erneuern, die das Leben in seinem Prozess der ununterbrochenen Metamorphose und Regeneration erfasst, in diesem Atem des Lebens, der, inwieweit er sich dessen bewusst ist, von der diskursiven Vernunft nie ganz begriffen wird, denn er befindet sich vielmehr im Ur- Raum, in dem Bewusstsein und Körperlichkeit zusammengehören, in dem das Subjekt noch nicht individualisierbar ist, weil es mit der Umwelt verschmolzen ist; es ist nicht vollständig privatisierbar, weil es untrennbar von der Sozialstruktur ist, der es selbst dynamisch Form gibt. Von der Neubewertung des Begriffes „Aisthesis“ sucht die somästhetische Disziplin eine Intensivierung der Sinne, der Wahrnehmung, der Emotionen, des Gefühls, um tatsächlich im Soma die Quelle der „minderwertigen“ Fähigkeiten (nicht reduzierbar auf rein intellektuelle) zu verfolgen, die es erlauben, mit den qualitativen Dimensionen der Erfahrung in Kontakt zu treten, den einheitlichen Menschen, der sich nicht dazu eignet, von einem dichotomen Gedanken trennen zu lassen, als unteilbares Wesen aufzudecken und reifen zu lassen. 
Im Körper schlagen unbewusst Regeln, Konventionen, Normen und sozio-kulturelle Werte Wurzeln, die die Konfiguration und den Ausdruck von Gefühlen, Wahrnehmungen, Wissen, Denken, Handeln, Willensakten, Bestimmungen von einem Subjekt, das seit jeher in eine Mitwelt eingefügt ist, bestimmen und manchmal begrenzen. Daraus folgt, dass wir unsere Aufmerksamkeit auf den Körper richten sollen, um die authentischste Ausdrucksweise des Subjekts, das ein dynamisches Gleichgewicht schafft, um eine Beziehung der Kohärenz mit der breiteren sozialen, kulturellen, ökologischen Kontext zu halten, neu zu konfigurieren.
Die Öffnung für den Vergleich mit heterogenen philosophischen Positionen und dem inhärenten multidisziplinären Charakter2 erklärt die Zentralität der Somästhetik in der zeitgenössischen internationalen ästhetischen Debatte: durch eine theoretische Formulierung und eine konkrete praktische Anwendung beabsichtigt sie Soma neu zu bewerten, als intelligente, fühlende, vorsätzliche und aktive Körperlichkeit, nicht reduzierbar auf die sündige Bedeutung von caro (der bloße physische Körper, ohne  Leben und  Empfindungen). Durch Reflexion und Praxis der Techniken des Körperbewusstseins rücken die Modalitäten in den Vordergrund, in denen das stets bewusstere Verhältnis zu der eigenen Leiblichkeit, als mittelbar erlebt und unmittelbar gelebt, gefühlt wird, authentische Chancen für die progressive Realisierung des eigenen Ich bietet, d. h. zuallererst als Personen, die in der Lage sind, Selbst-Sorge zu tragen, die wissen, wie sie bewusst über ihre eigenen verkörperten Gewohnheiten reflektieren können, wie sie kreativ das Selbst umstrukturieren können, wie sie eine Intensivierung der Wahrnehmung und der sinnlichen Wertschätzung sowohl in konkreten täglichen Handlungen, als auch in der spezifischeren ästhetischen Dimension des künstlerischen Schaffens und Genießens erleben können3. Die wesentliche pragmatische Richtung der Reflexion von Shusterman umreißt eine grundlegend relationale Betrachtung der Ästhetik, die in der Lage ist, sich direkt in der Bewegung und in der sich ständig verändernden Beziehung der wirklichen Transformation und des Übergangs zwischen den körperlichen, leiblichen, mentalen und spirituellen Aspekten des Subjektes anzusiedeln. Die Interaktion zwischen diesen Dimensionen, die aufeinander verweisen, kann tief durch ein fortschreitendes und wachsendes Bewusstsein des Reichtums der leiblichen Dimension als absichtlich, wahrnehmend, fühlend, wollend, so wie vergänglich, verletzlich, einschränkend, pathisch angereichert werden.
Die vorliegende Arbeit will auf einige der wichtigsten Themen, auf die sich Shusterman bezieht, eingehen und vertiefen, insbesondere die pragmatische Wurzel seines Vorschlags und der Vergleich mit der deutschen Debatte zur Ästhetik, philosophischen Anthropologie, medizinischen Anthropologie und neuen Phänomenologie, um wieder eine Vorstellung von Soma zu bekommen, beginnend von dem Kontrast, von der Wirkung mit der Kraft der unnachgiebigen Aufhebung und extremer Krisensituationen, eine komplexe und reiche Harmonisierung der inneren Werte und der vielfältigen Dimensionen, die das Gewebe der verkörperten Subjektivität bilden. Vor allem das erste Kapitel (1. Somaestetica - Somästhetik) verdeutlicht die Wurzeln des im wesentlichen pragmatischen Vorschlags von Shusterman und zeigt, wie es möglich ist, verwurzelte Erlebnisweisen zu dekonstruieren und neu zu konfigurieren, um Gewohnheiten und Lebensweisen, die sich auf der somatischen Ebene in den meisten Fällen unbemerkt ansiedeln, bewusst zu machen. Der Vergleich mit dem Begriff des Habitus, den Pierre Bourdieu brillant anstellt, beleuchtet den unsichtbaren und sozial bestimmten somatischen Ursprung; er lässt erkennen, wie jede menschliche Äußerung durch die Verkörperung von Normen, Überzeugungen und Werte unterstützt wird, wie diese Regeln den Ausdruck, die Entwicklung und auch die Veranlagungen und Neigungen des Einzelnen bestimmen und manchmal begrenzen. Und es ist durch ein Eingreifen eben auf dieser Ebene möglich, die Freiheit an Wahlen zurückzugeben und sich den wesentlich qualitativen Dimensionen der Erfahrung zu öffnen, die (im Sinne von Dewey) eine ganzheitliche und zusammenhängende Einheit als ein Hintergrund der Organismus-Umwelt-Beziehungen ist, d. h. eine unentwirrbare Verwicklung von Theorie und Praxis, im besonderen und im allgemeinen, Psyche und Soma, Vernunft und Gefühl, wahrnehmend und begriffsmäßig, kurz das unmittelbare körper-leibliche Wissen, das den Hintergrund für die Bewusstseinsäußerung bildet.
KW  - corpo fisico e corpo vissuto
KW  - avere ed essere  corpo
KW  - Somaestetica
KW  - Somästhetik
KW  - Körper-Leib
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72650
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TY  - THES
A1  - Mauri, Marco
T1  - A model for sigma factor competition in bacterial cells
N2  - Bacteria respond to changing environmental conditions by switching the global pattern of expressed genes. In response to specific environmental stresses the cell activates several stress-specific molecules such as sigma factors. They reversibly bind the RNA polymerase to form the so-called holoenzyme and direct it towards the appropriate stress response genes. In exponentially growing E. coli cells, the majority of the transcriptional activity is carried out by the housekeeping sigma factor, while stress responses are often under the control of alternative sigma factors. Different sigma factors compete for binding to a limited pool of RNA polymerase (RNAP) core enzymes, providing a mechanism for cross talk between genes or gene classes via the sharing of expression machinery. To quantitatively analyze  the contribution of sigma factor competition to global changes in gene expression, we develop a thermodynamic model that describes binding between sigma factors and core RNAP at equilibrium, transcription, non-specific binding to DNA and the modulation of the availability of the molecular components. 

Association of housekeeping sigma factor to RNAP is generally favored by its abundance and higher binding affinity to the core. In order to promote transcription by alternative sigma subunits, the bacterial cell modulates the transcriptional efficiency in a reversible manner through several strategies such as anti-sigma factors, 6S RNA and generally any kind of transcriptional regulators (e.g. activators or inhibitors). By shifting the outcome of sigma factor competition for the core, these modulators bias the transcriptional program of the cell. The model is validated by comparison with in vitro competition experiments, with which excellent agreement is found. We observe that transcription is affected via the modulation of the concentrations of the different types of holoenzymes, so saturated promoters are only weakly affected by sigma factor competition. However, in case of overlapping promoters or promoters recognized by two types of sigma factors, we find that even saturated promoters are strongly affected. 

Active transcription effectively lowers the affinity between the sigma factor driving it and the core RNAP, resulting in complex cross talk effects and raising the question of how their in vitro measure is relevant in the cell. We also estimate that sigma factor competition is not strongly affected by non-specific binding of core RNAPs, sigma factors, and holoenzymes to DNA. Finally, we analyze the role of increased core RNAP availability upon the shut-down of ribosomal RNA transcription during  stringent response. We find that passive up-regulation of alternative sigma-dependent transcription is not only possible, but also displays hypersensitivity based on the sigma factor competition. Our theoretical analysis thus provides support for  a significant role of passive control during that global switch of the gene expression program and gives new insights into RNAP partitioning in the cell.
N2  - Bakterien reagieren auf Aenderungen in ihren Umgebungsbedingungen indem sie global das Genexpressionsprogramm umschalten. Die Zelle aktiviert, als spezifische Reaktion auf Stressbedingungen, mehrere charakteristische Molekuele wie zum Beispiel die Sigmafaktoren. Diese binden reversibel an die RNA Polymerase (RNAP), mit der sie einen Komplex bilden das sogenannte Holoenzym und steuern sie als Reaktion auf den Stress zu den entsprechenden Genen. In exponentiell wachsenden E. Coli Zellen wird das Meiste der Transkription von einem sogenannten Haushaltssigmafaktor organisiert. Wohingegen Stressreaktionen haeufig von alternativen Sigmafaktoren kontrolliert werden. Die verschiedenen Sigmafaktoren konkurrieren um einen begrenzten Pool von RNAP Coreenzymen, womit die Expression einzelner Gene oder Genklassen beeinflusst wird, da sie sich die Maschienerie teilen. Um den Beitrag der Sigmafaktorkonkurrenz an der gesamten Veraenderung der Genexpression quantitativ zu analysieren, haben wir ein theoretisches Modell entwickelt, welches das Binden von Sigmafaktoren mit RNAP Coreenzymen im gleichgewicht, die Transkription, das nichtspezifische Binden an die DNA sowie die Modulation verfuegbarer molekularer Komponenten beschreibt.

Normalerweise wird die Assoziation des Haushaltssigmafaktors mit dem RNAP Coreenzym beguenstigt durch dessen grosse Anzahl und die hohe Bindungsaffinitaet. Daher nutzen bakterielle Zellen verschiedene, reversibele Strategien um die Transkription durch alternative Holoenzyme zu foerdern. Dazu gehoeren Anti-Sigmafaktoren, 6S RNA und generell beliebige Transkriptionsregulatoren (z.B.: Aktivatoren oder Repressoren). Sie beeinflussen das Transkriptionsprogramm der Zelle indem sie das Resultat der Sigmafaktorkonkurrenz um die RNAP Coreenzyme zugunsten eines der Sigmafaktoren verschieben. Das Modell kann validiert werden durch Vergleiche mit in vitro Konkurrenzexperimenten, die exzellente uebereinstimmung zeigen. Wir koennen feststellen, dass die Transkription durch Konzentrationsaenderungen der verschiedenen Holoenzyme beeinflusst wird, daher ist der Effekt der Sigmafaktorkonkurrenz klein bei saturierten Promotoren. Was sich jedoch aendert bei sich ueberlappenden Promotoren oder Promotoren, die von zwei verschiedenen Sigmafaktoren erkannt werden. In diesen Faellen sehen wir einen grossen Effekt.

Transkription fuehrt zu effektiv abgesekten Affinitaet zwischen den zugehoerigen Sigmafaktoren und den RNAP Coreenzymen, was zu komplizierten Verhalten fuehrt und die Frage aufwirft, inwieweit in vitro gemessenen Effekte in der Zelle wiederzufinden sind. Wir koennen den Einfluss nichtspezifischen Bindens der RNAPs, der Sigmafaktoren und der Holoenzyme an die DNA abschaetzen. Als letztes analysieren wir die Konkurrenz waehrend der "Stringent Response".
Hierbei wird die Transkription der ribosomalen RNA unterbrochen was die Anzahl der freien RNAP Coreenzyme stark erhoeht. Wir sehen, dass das passive Hochregeln des alternativen sigmafaktorabhaengigen Transkriptionsprogramms durch Sigmafaktorkokurrenz moeglich und sogar hypersensitiv ist. Unsere theoretische Analyse zeigt, dass die passive Kontrolle in diesem Fall eine signifikante Rolle im globalen umschalten des Transkriptionsprogramms spielt und liefert neue Erkenntnisse zur RNAP Partitionierung in der Zelle.
T2  - Ein Modell für die Konkurrenz zwischen Sigmafaktoren in Bakterienzellen
KW  - biophysics
KW  - systems biology
KW  - gene regulation
KW  - stress response
KW  - Biophysik
KW  - Systembiologie
KW  - Genregulation
KW  - Stressantwort
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72098
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TY  - THES
A1  - Muksin, Umar
T1  - A fault-controlled geothermal system in Tarutung (North Sumatra, Indonesia)investigated by seismological analysis
N2  - The seismic structure (Vp, Vp/Vs, and Qp anomalies) contributes to the physical properties and the lithology of rocks and possible fluid distribution in the region. The Vp model images the geometry of the Tarutung and the Sarulla basins. Both basins have a depth of around 2.0 km. High Vp/Vs and high attenuation (low Qp) anomalies are observed along the Sarulla graben associated with a weak zone caused by volcanic activities along the graben. Low Vp/Vs and low conductivity anomalies are found in the west of the Tarutung basin. This anomaly is interpreted as dry, compact, and rigid granitic rock in the region as also found by geological observations. Low Vp, high Vp/Vs and low Qp anomalies are found at the east of the Tarutung basin which appear to be associated with the three big geothermal manifestations in Sipoholon, Hutabarat, and Panabungan area. These anomalies are connected with high Vp/Vs and low Qp anomalies below the Tarutung basin at depth of around 3 - 10 km. This suggests that these geothermal manifestations are fed by the same source of the hot fluid below the Tarutung basin. The hot fluids from below the Tarutung basin propagate to the more dilatational and more permeable zone in the northeast. Granite found in the west of the Tarutung basin could also be abundant underneath the basin at a certain depth so that it prevents the hot fluid to be transported directly to the Tarutung basin. High seismic attenuation and low Vp/Vs anomalies are found in the southwest of the Tarutung basin below the Martimbang volcano. These anomalies are associated with hot rock below the volcano without or with less amount of partial melting. There is no indication that the volcano controls the geothermal system around the Tarutung basin. The geothermal resources around the Tarutung basin is a fault-controlled system as a result of deep circulation of fluids. Outside of the basin, the seismicity delineation and the focal mechanism correlate with the shape and the characteristics of the strike-slip Sumatran fault. Within the Tarutung basin, the seismicity is distributed more broadly which coincides with the margin of the basin. An extensional duplex system in the Tarutung basin is derived from the seismicity and focal mechanism analysis which is also consistent with the geological observations. The vertical distribution of the seismicity suggests the presence of a negative flower structure within the Tarutung basin.
N2  - Indonesien zählt zu den weltweit führenden Ländern bei der Nutzung von geothermischer Energie. Die geothermischen Energiequellen sind im Wesentlichen an den aktiven Vulkanismus gebunden, der durch die Prozesse an der indonesischen Subduktionszone verursacht wird. Darüber hinaus sind geotektonische Strukturen wie beispielsweise die Sumatra-Störung als verstärkende Faktoren für das geothermische Potenzial von Bedeutung. Bei der geophysikalischen Erkundung der indonesischen Geothermie-Ressourcen konzentrierte man sich bisher vor allem auf die Magnetotellurik. Passive Seismologie wurde dahingegen ausschließlich für die Überwachung von im Betrieb befindlichen Geothermie-Anlagen verwendet. Jüngste Untersuchungungen z.B. in Island und in den USA haben jedoch gezeigt, dass seismologische Verfahren bereits in der Erkundungsphase wichtige Informationen zu den physikalischen Eigenschaften, zum Spannungsfeld und zu möglichen Fluid- und Wärmetransportwegen liefern können. In der vorgelegten Doktorarbeit werden verschiedene moderne Methoden der passiven Seismologie verwendet, um beispielhaft ein neues, von der indonesischen Regierung für zukünftige geothermische Energiegewinnung ausgewiesenes Gebiet im nördlichen Teil Sumatras (Indonesien) zu erkunden. Die konkreten Ziele der Untersuchungen umfassten (1) die Ableitung von 3D Strukturmodellen der P- und S-Wellen Geschwindigkeiten (Parameter Vp und Vs), (2) die Bestimmung der Absorptionseigenschaften (Parameter Qp), und (3) die Kartierung und Charakterisierung von Störungssystemen auf der Grundlage der Seismizitätsverteilung und der Herdflächenlösungen. Für diese Zwecke habe ich zusammen mit Kollegen ein seismologisches Netzwerk in Tarutung (Sumatra) aufgebaut und über einen Zeitraum von 10 Monaten (Mai 2011 – Februar 2012) betrieben. Insgesamt wurden hierbei 42 Stationen (jeweils ausgestattet mit EDL-Datenlogger, 3-Komponenten, 1 Hz Seismometer) über eine Fläche von etwa 35 x 35 km verteilt. Mit dem Netzwerk wurden im gesamten Zeitraum 2568 lokale Erdbeben registriert. Die integrierte Betrachtung der Ergebnisse aus den verschiedenen Teilstudien (Tomographie, Erdbebenverteilung) erlaubt neue Einblicke in die generelle geologische Stukturierung sowie eine Eingrenzung von Bereichen mit einem erhöhten geothermischen Potenzial. Das tomographische Vp-Modell ermöglicht eine Bestimmung der Geometrie von Sedimentbecken entlang der Sumatra-Störung. Für die Geothermie besonders interessant ist der Bereich nordwestlich des Tarutung-Beckens. Die dort abgebildeten Anomalien (erhöhtes Vp/Vs, geringes Qp) habe ich als mögliche Aufstiegswege von warmen Fluiden interpretiert. Die scheinbar asymetrische Verteilung der Anomalien wird hierbei im Zusammenhang mit der Seismizitätsverteilung, der Geometrie der Beben-Bruchflächen, sowie struktur-geologischen Modellvorstellungen diskutiert. Damit werden wesentliche Informationen für die Planung einer zukünftigen geothermischen Anlage bereitgestellt.
T2  - Seismologische Untersuchungen eines Störungs-kontrollierten geothermischen Systems in Tarutung (Nord-Sumatra, Indonesien)
KW  - Tarutung
KW  - Sumatra Störung
KW  - Absorptionseigenschaften
KW  - seismische Geschwindigkeiten
KW  - Tarutung
KW  - Sumatra fault
KW  - attenuation tomography
KW  - velocity structure
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72065
ER  -