TY  - INPR
A1  - Witt, Annette
A1  - Kurths, Jürgen
A1  - Krause, F.
A1  - Fischer, K.
T1  - On the validity of a model for the reversals of the Earth‘s magnetic field
N2  - We have used techniques of nonlinear dynamics to compare a special model for the reversals of the Earth's magnetic field with the observational data. Although this model is rather simple, there is no essential difference to the data by means of well-known characteristics, such as correlation function and probability distribution. Applying methods of symbolic dynamics we have found that the considered model is not able to describe the dynamical properties of the observed process. These significant differences are expressed by algorithmic complexity and Renyi information.
T3  - NLD Preprints - 4 
Y1  - 1994
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13460
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Kurths, Jürgen
A1  - Voss, A.
A1  - Witt, Annette
A1  - Saparin, P.
A1  - Kleiner, H. J.
A1  - Wessel, Niels
T1  - Quantitative analysis of heart rate variability
N2  - In the modern industrialized countries every year several hundred thousands of people die due to the sudden cardiac death. The individual risk for this sudden cardiac death cannot be defined precisely by common available, non-invasive diagnostic tools like Holter-monitoring, highly amplified ECG and traditional linear analysis of heart rate variability (HRV). Therefore, we apply some rather unconventional methods of nonlinear dynamics to analyse the HRV. Especially, some complexity measures that are basing on symbolic dynamics as well as a new measure, the renormalized entropy, detect some abnormalities in the HRV of several patients who have been classified in the low risk group by traditional methods. A combination of these complexity measures with the parameters in the frequency domain seems to be a promising way to get a more precise definition of the individual risk. These findings have to be validated by a representative number of patients.
T3  - NLD Preprints - 5 
Y1  - 1994
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13470
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rust, Henning
T1  - Detection of long-range dependence : applications in climatology and hydrology
T1  - Detektion langreichweitiger Korrelationen : Anwendungen in Klimatologie und Hydrologie
N2  - It is desirable to reduce the potential threats that result from the variability of nature, such as droughts or heat waves that lead to food shortage, or the other extreme, floods that lead to severe damage. To prevent such catastrophic events, it is necessary to understand, and to be capable of characterising, nature's variability. Typically one aims to describe the underlying dynamics of geophysical records with differential equations. There are, however, situations where this does not support the objectives, or is not feasible, e.g., when little is known about the system, or it is too complex for the model parameters to be identified. In such situations it is beneficial to regard certain influences as random, and describe them with stochastic processes. In this thesis I focus on such a description with linear stochastic processes of the FARIMA type and concentrate on the detection of long-range dependence. Long-range dependent processes show an algebraic (i.e. slow) decay of the autocorrelation function. Detection of the latter is important with respect to, e.g. trend tests and uncertainty analysis. Aiming to provide a reliable and powerful strategy for the detection of long-range dependence, I suggest a way of addressing the problem which is somewhat different from standard approaches. Commonly used methods are based either on investigating the asymptotic behaviour (e.g., log-periodogram regression), or on finding a suitable potentially long-range dependent model (e.g., FARIMA[p,d,q]) and test the fractional difference parameter d for compatibility with zero. Here, I suggest to rephrase the problem as a model selection task, i.e.comparing the most suitable long-range dependent and the most suitable short-range dependent model. Approaching the task this way requires a) a suitable class of long-range and short-range dependent models along with suitable means for parameter estimation and b) a reliable model selection strategy, capable of discriminating also non-nested models. With the flexible FARIMA model class together with the Whittle estimator the first requirement is fulfilled. Standard model selection strategies, e.g., the likelihood-ratio test, is for a comparison of non-nested models frequently not powerful enough. Thus, I suggest to extend this strategy with a simulation based model selection approach suitable for such a direct comparison. The approach follows the procedure of a statistical test, with the likelihood-ratio as the test statistic. Its distribution is obtained via simulations using the two models under consideration. For two simple models and different parameter values, I investigate the reliability of p-value and power estimates obtained from the simulated distributions. The result turned out to be dependent on the model parameters. However, in many cases the estimates allow an adequate model selection to be established. An important feature of this approach is that it immediately reveals the ability or inability to discriminate between the two models under consideration. Two applications, a trend detection problem in temperature records and an uncertainty analysis for flood return level estimation, accentuate the importance of having reliable methods at hand for the detection of long-range dependence. In the case of trend detection, falsely concluding long-range dependence implies an underestimation of a trend and possibly leads to a delay of measures needed to take in order to counteract the trend. Ignoring long-range dependence, although present, leads to an underestimation of confidence intervals and thus to an unjustified belief in safety, as it is the case for the return level uncertainty analysis. A reliable detection of long-range dependence is thus highly relevant in practical applications. Examples related to extreme value analysis are not limited to hydrological applications. The increased uncertainty of return level estimates is a potentially problem for all records from autocorrelated processes, an interesting examples in this respect is the assessment of the maximum strength of wind gusts, which is important for designing wind turbines. The detection of long-range dependence is also a relevant problem in the exploration of financial market volatility. With rephrasing the detection problem as a model selection task and suggesting refined methods for model comparison, this thesis contributes to the discussion on and development of methods for the detection of long-range dependence.
N2  - Die potentiellen Gefahren und Auswirkungen der natürlicher Klimavariabilitäten zu reduzieren ist ein wünschenswertes Ziel. Solche Gefahren sind etwa Dürren und Hitzewellen, die zu Wasserknappheit führen oder, das andere Extrem, Überflutungen, die einen erheblichen Schaden an der Infrastruktur nach sich ziehen können. Um solche katastrophalen Ereignisse zu vermeiden, ist es notwendig die Dynamik der Natur zu verstehen und beschreiben zu können. Typischerweise wird versucht die Dynamik geophysikalischer Datenreihen mit Differentialgleichungssystemen zu beschreiben. Es gibt allerdings Situationen in denen dieses Vorgehen nicht zielführend oder technisch nicht möglich ist. Dieses sind Situationen in denen wenig Wissen über das System vorliegt oder es zu komplex ist um die Modellparameter zu identifizieren. Hier ist es sinnvoll einige Einflüsse als zufällig zu betrachten und mit Hilfe stochastischer Prozesse zu modellieren. In dieser Arbeit wird eine solche Beschreibung mit linearen stochastischen Prozessen der FARIMA-Klasse angestrebt. Besonderer Fokus liegt auf der Detektion von langreichweitigen Korrelationen. Langreichweitig korrelierte Prozesse sind solche mit einer algebraisch, d.h. langsam, abfallenden Autokorrelationsfunktion. Eine verläßliche Erkennung dieser Prozesse ist relevant für Trenddetektion und Unsicherheitsanalysen. Um eine verläßliche Strategie für die Detektion langreichweitig korrelierter Prozesse zur Verfügung zu stellen, wird in der Arbeit ein anderer als der Standardweg vorgeschlagen. Gewöhnlich werden Methoden eingesetzt, die das asymptotische Verhalten untersuchen, z.B. Regression im Periodogramm. Oder aber es wird versucht ein passendes potentiell langreichweitig korreliertes Modell zu finden, z.B. aus der FARIMA Klasse, und den geschätzten fraktionalen Differenzierungsparameter d auf Verträglichkeit mit dem trivialen Wert Null zu testen. In der Arbeit wird vorgeschlagen das Problem der Detektion langreichweitiger Korrelationen als Modellselektionsproblem umzuformulieren, d.h. das beste kurzreichweitig und das beste langreichweitig korrelierte Modell zu vergleichen. Diese Herangehensweise erfordert a) eine geeignete Klasse von lang- und kurzreichweitig korrelierten Prozessen und b) eine verläßliche Modellselektionsstrategie, auch für nichtgenestete Modelle. Mit der flexiblen FARIMA-Klasse und dem Whittleschen Ansatz zur Parameterschätzung ist die erste Voraussetzung erfüllt. Hingegen sind standard Ansätze zur Modellselektion, wie z.B. der Likelihood-Ratio-Test, für nichtgenestete Modelle oft nicht trennscharf genug. Es wird daher vorgeschlagen diese Strategie mit einem simulationsbasierten Ansatz zu ergänzen, der insbesondere für die direkte Diskriminierung nichtgenesteter Modelle geeignet ist. Der Ansatz folgt einem statistischen Test mit dem Quotienten der Likelihood als Teststatistik. Ihre Verteilung wird über Simulationen mit den beiden zu unterscheidenden Modellen ermittelt. Für zwei einfache Modelle und verschiedene Parameterwerte wird die Verläßlichkeit der Schätzungen für p-Wert und Power untersucht. Das Ergebnis hängt von den Modellparametern ab. Es konnte jedoch in vielen Fällen eine adäquate Modellselektion etabliert werden. Ein wichtige Eigenschaft dieser Strategie ist, dass unmittelbar offengelegt wird, wie gut sich die betrachteten Modelle unterscheiden lassen. Zwei Anwendungen, die Trenddetektion in Temperaturzeitreihen und die Unsicherheitsanalyse für Bemessungshochwasser, betonen den Bedarf an verläßlichen Methoden für die Detektion langreichweitiger Korrelationen. Im Falle der Trenddetektion führt ein fälschlicherweise gezogener Schluß auf langreichweitige Korrelationen zu einer Unterschätzung eines Trends, was wiederum zu einer möglicherweise verzögerten Einleitung von Maßnahmen führt, die diesem entgegenwirken sollen. Im Fall von Abflußzeitreihen führt die Nichtbeachtung von vorliegenden langreichweitigen Korrelationen zu einer Unterschätzung der Unsicherheit von Bemessungsgrößen. Eine verläßliche Detektion von langreichweitig Korrelierten Prozesse ist somit von hoher Bedeutung in der praktischen Zeitreihenanalyse. Beispiele mit Bezug zu extremem Ereignissen beschränken sich nicht nur auf die Hochwasseranalyse. Eine erhöhte Unsicherheit in der Bestimmung von extremen Ereignissen ist ein potentielles Problem von allen autokorrelierten Prozessen. Ein weiteres interessantes Beispiel ist hier die Abschätzung von maximalen Windstärken in Böen, welche bei der Konstruktion von Windrädern eine Rolle spielt. Mit der Umformulierung des Detektionsproblems als Modellselektionsfrage und mit der Bereitstellung geeigneter Modellselektionsstrategie trägt diese Arbeit zur Diskussion und Entwicklung von Methoden im Bereich der Detektion von langreichweitigen Korrelationen bei.
KW  - langreichweitige Korrelationen
KW  - nichtgenestete Modellselektion
KW  - FARIMA
KW  - Unsicherheitsanalyse
KW  - Bemessungshochwasser
KW  - long-range dependence
KW  - long-memory
KW  - non-nested model selection
KW  - FARIMA
KW  - uncertainty analysis
KW  - return level estimation
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13347
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bounama, Christine
T1  - Thermische Evolution und Habitabilität erdähnlicher Exoplaneten
T1  - Thermal evolution and habitability of terrestrial exoplanets
N2  - In der vorliegenden Arbeit werden Methoden der Erdsystemanalyse auf die Untersuchung der Habitabilität terrestrischer Exoplaneten angewandt. Mit Hilfe eines parametrisierten Konvektionsmodells für die Erde wird die thermische Evolution von terrestrischen Planeten berechnet. Bei zunehmender Leuchtkraft des Zentralsterns wird über den globalen Karbonat-Silikat-Kreislauf das planetare Klima stabilisiert. Für eine photosynthetisch-aktive Biosphäre, die in einem bestimmten Temperaturbereich bei hinreichender CO2-Konzentration existieren kann, wird eine Überlebenspanne abgeschätzt. Der Abstandsbereich um einen Stern, in dem eine solche Biosphäre produktiv ist, wird als photosynthetisch-aktive habitable Zone (pHZ) definiert und berechnet. Der Zeitpunkt, zu dem die pHZ in einem extrasolaren Planetensystem endgültig verschwindet, ist die maximale Lebenspanne der Biosphäre. Für Supererden, massereiche terrestrische Planeten, ist sie umso länger, je massereicher der Planet ist und umso kürzer, je mehr er mit Kontinenten bedeckt ist. Für Supererden, die keine ausgeprägten Wasser- oder Landwelten sind, skaliert die maximale Lebenspanne mit der Planetenmasse mit einem Exponenten von 0,14. Um K- und M-Sterne ist die Überlebensspanne einer Biosphäre auf einem Planeten immer durch die maximale Lebensspanne bestimmt und nicht durch das Ende der Hauptreihenentwicklung des Zentralsterns limitiert. Das pHZ-Konzept wird auf das extrasolare Planetensystem Gliese 581 angewandt. Danach könnte die 8-Erdmassen-Supererde Gliese 581d habitabel sein. Basierend auf dem vorgestellten pHZ-Konzept wird erstmals die von Ward und Brownlee 1999 aufgestellte Rare-Earth-Hypothese für die Milchstraße quantifiziert. Diese Hypothese besagt, dass komplexes Leben im Universum vermutlich sehr selten ist, wohingegen primitives Leben weit verbreitet sein könnte. Unterschiedliche Temperatur- und CO2-Toleranzen sowie ein unterschiedlicher Einfluss auf die Verwitterung für komplexe und primitive Lebensformen führt zu unterschiedlichen Grenzen der pHZ und zu einer unterschiedlichen Abschätzung für die Anzahl der Planeten, die mit den entsprechenden Lebensformen besiedelt sein könnten. Dabei ergibt sich, dass komplex besiedelte Planeten heute etwa 100-mal seltener sein müssten als primitiv besiedelte.
N2  - In this thesis methods of Earth system analysis are applied to the investigation of the habitability of terrestrial exoplanets. With the help of parameterized convection models for the Earth the thermal evolution of terrestrial planets is calculated. Under increasing central star luminosity the global carbonate-silicate cycle stabilizes the planetary climate. The life span of a photosynthetic-active biosphere existing in a certain temperature interval under adequate CO2 concentration is estimated. The range of orbital distances within which such a biosphere is productive is defined as the photosynthetic-active habitable zone (pHZ) and is calculated. The maximum life span of the biosphere is the point in time when the pHZ of an extrasolar planetary system finally disappears. For super-Earths, i.e. massive terrestrial planets, it is as longer as more massive the planet is and as shorter as more the planet is covered with continents. For super-Earths, which are not pronounced land or water worlds, the maximum life span scales with the planetary mass with an exponent of 0.14. The life span of the biosphere on a planet around K- or M-stars is always determined by the maximum life span and not limited by the end of the main-sequence evolution of the central star. The pHZ approach is applied to the extrasolar planetary system Gliese 581. Accordingly the super-Earth of 8 Earth masses Gliese 581d could be habitable. Based on the presented pHZ concept the Rare Earth Hypothesis established by Ward and Brownlee 1999 is quantified for the Milky Way. This hypothesis claims that complex life may be very rare in the Universe while primitive life is likely common and widespread. Different temperature and CO2 tolerances as well as a different influence on weathering of complex and primitive life forms result different boundaries of the pHZ and a different estimate of the number of planets potentially harboring these different life forms. It arises that planets with complex life might be 100 times rarer than primitive life bearing planets.
KW  - thermische Evolution
KW  - Habitabilität
KW  - Exoplaneten
KW  - Astrobiologie
KW  - thermal evolution
KW  - habitability
KW  - exoplanets
KW  - astrobiology
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-16486
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Thiessenhusen, Kai-Uwe
A1  - Esposito, Larry W.
A1  - Kurths, Jürgen
A1  - Spahn, Frank
T1  - Detection of hidden resonances in Saturn's B-ring
N2  - The Voyager 2 Photopolarimeter experiment has yielded the highest resolved data of Saturn's rings, exhibiting a wide variety of features. The B-ring region between 105000 km and 110000 km distance from Saturn has been investigated. It has a high matter density and contains no significance features visible by eye. Analysis with statistical methods has let us to the detection of two significant events. These features are correlated with the inner 3:2 resonances of the F-ring shepherd satellites Pandora and Prometheus, and may be evidence of large ring paricles caught in the corotation resonances.
T3  - NLD Preprints - 13 
KW  - Planetary Rings
Y1  - 1995
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13618
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Schmidtmann, Olaf
T1  - Modelling of the interaction of lower and higher modes in two-dimensional MHD-equations
N2  - The present paper is related to the problem of approximating the exact solution to the magnetohydrodynamic equations (MHD). The behaviour of a viscous, incompressible and resistive fluid is exemined for a long period of time. Contents: 1 The magnetohydrodynamic equations 2 Notations and precise functional setting of the problem 3 Existence, uniqueness and regularity results 4 Statement and Proof of the main theorem 5 The approximate inertial manifold 6 Summary
T3  - NLD Preprints - 17 
KW  - MHD-equations
KW  - approximate inertial manifolds
Y1  - 1995
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13790
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Voss, Henning
A1  - Kurths, Jürgen
A1  - Schwarz, Udo
T1  - Reconstruction of grand minima of solar activity from Delta 14 C data : linear and nonlinear signal analysis
N2  - Using a special technique of data analysis, we have found out 34 grand minima of solar activity obtained from a 7,700 years long Δ14C record. The method used rests on a proper filtering of the Δ14C record and the extrapolation of verifiable results for the later history back in time. Additionally, we use a method of nonlinear dynamics, the recurrence rate, to back up the results. Our findings are not contradictory to the record of solar maxima resp. minima by Eddy [5], but constitute a considerable extension. Hence, it has become possible to look closer at the validity of models. This way, we have tested several models for solar activity, esp. the model of Barnes et al. [1]. There are hints for that the grand minima might solely be driven by the 209 year period found in the Δ14C record.
T3  - NLD Preprints - 28 
Y1  - 1996
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-14083
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Braun, Robert
A1  - Feudel, Fred
T1  - Supertransient chaos in the two-dimensional complex Ginzburg-Landau equation
N2  - We have shown that the two-dimensional complex Ginzburg-Landau equation exhibits supertransient chaos in a certain parameter range. Using numerical methods this behavior is found near the transition line separating frozen spiral solutions from turbulence. Supertransient chaos seems to be a common phenomenon in extended spatiotemporal systems. These supertransients are characterized by an average transient lifetime which depends exponentially on the size of the system and are due to an underlying nonattracting chaotic set.
T3  - NLD Preprints - 29 
Y1  - 1996
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-14099
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Maaß, Peter
A1  - Rieder, Andreas
T1  - Wavelet-accelerated Tikhonov-Phillips regularization with applications
N2  - Contents: 1 Introduction 1.1 Tikhanov-Phillips Regularization of Ill-Posed Problems 1.2 A Compact Course to Wavelets 2 A Multilevel Iteration for Tikhonov-Phillips Regularization 2.1 Multilevel Splitting 2.2 The Multilevel Iteration 2.3 Multilevel Approach to Cone Beam Reconstuction 3 The use of approximating operators 3.1 Computing approximating families {Ah}
T3  - NLD Preprints - 30 
Y1  - 1996
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-14104
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Dicken, Volker
A1  - Maaß, Peter
T1  - Wavelet-Galerkin methods for ill-posed problems
N2  - Projection methods based on wavelet functions combine optimal convergence rates with algorithmic efficiency. The proofs in this paper utilize the approximation properties of wavelets and results from the general theory of regularization methods. Moreover, adaptive strategies can be incorporated still leading to optimal convergence rates for the resulting algorithms. The so-called wavelet-vaguelette decompositions enable the realization of especially fast algorithms for certain operators.
T3  - NLD Preprints - 22 
Y1  - 1995
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13890
ER  - 
TY  - INPR
A1  - Jansen, Wolfgang
T1  - CANDYS/QA : algorithms, programs, and user‘s manual
N2  - Contents: I. Algorithms 1. Theoretical Backround 2. Numerical Procedures 3. Graph Representation of the Solutions 4. Applications and Example II. Users' Manual 5. About the Program 6. The Course of a Qualitative Analysis 7. The Model Module 8. Input description 9. Output Description 10. Example 11. Graphics
T3  - NLD Preprints - 27 
Y1  - 1995
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-13920
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zakrevskyy, Yuriy
T1  - Liquid crystallinity and alignment of ionic self-assembly complexes
T1  - Flüssigkristallinität und Alignment ionischer Self-Assembly Komplexe
N2  - In this work the first observation of new type of liquid crystals is presented. This is ionic self-assembly (ISA) liquid crystals formed by introduction of oppositely charged ions between different low molecular tectonic units. As practically all conventional liquid crystals consist of rigid core and alkyl chains the attention is focused to the simplest case where oppositely charged ions are placed between a rigid core and alkyl tails. The aim of this work is to investigate and understand liquid crystalline and alignment properties of these materials. It was found that ionic interactions within complexes play the main role. Presence of these interactions restricts transition to isotropic phase. In addition, these interactions hold the system (like network) allowing crystallization into a single domain from aligned LC state. Alignment of these simple ISA complexes was spontaneous on a glass substrate.  In order to show potentials for application perylenediimide and azobenzene containing ISA complexes have been investigated for correlations between phase behavior and their alignment properties. The best results of macroscopic alignment of perylenediimide-based ISA complexes have been obtained by zone-casting method. In the aligned films the columns of the complex align perpendicular to the phase-transition front. The obtained anisotropy (DR = 18) is thermally stable. The investigated photosensitive (azobenzene-based) ISA complexes show formation of columnar LC phases. It was demonstrated that photo alignment of such complexes was very effective (DR = 50 has been obtained). It was shown that photo-reorientation in the photosensitive ISA complexes is cooperative process. The size of domains has direct influence on efficiency of the photo-reorientation process. In the case of small domains the photo-alignment is the most effective. Under irradiation with linearly polarized light domains reorient in the plane of the film leading to macroscopic alignment of columns parallel to the light polarization and joining of small domains into big ones.  Finally, the additional distinguishable properties of the ISA liquid crystalline complexes should be noted: (I) the complexes do not solve in water but readily solve in organic solvents; (II) the complexes have good film-forming properties when cast or spin-coated from organic solvent; (III) alignment of the complexes depends on their structure and secondary interactions between tectonic units.
N2  - In dieser Arbeit wird erstmalig eine neue Klasse von Flüssigkristallen auf Basis ionischer Self-Assembly (ISA) Komplexe beschrieben. Während herkömmliche thermotrope Flüssigkristalle aus steifen, formanisotropen Molekülfragmenten und kovalent gebundenen Flügelgruppen (meist Alkylketten) bestehen, entstehen diese neuartigen supramolekularen Verbindungen durch die Komplexierung gegensätzlich geladener ionischer tektonischer Einheiten und Tenside.  Ziel der Arbeit war es, die flüssigkristallinen und insbesondere die Orientierungseigenschaften dieser neuen Materialien am Beispiel repräsentativer Modellverbindungen zu untersuchen. Es wurde nachgewiesen, dass die ionischen Wechselwirkungen die thermischen Eigenschaften der Verbindungen entscheidend beeinflussen. So behindern sie den Übergang in die isotrope Phase. Das System wird quasi durch ein Netzwerk ionischer Wechselwirkungen stabilisiert. Makroskopisch orientierte LC Zustände sind offensichtlich Ausgangspunkt für hochgeordnete flüssigkristalline Filme oder gar für die Kristallisation von Monodomänen. In speziellen Fällen erfolgt eine spontane Ausbildung von ISA Monodomänen bereits auf Glassubstraten.  Mit Hinblick auf potentielle Anwendungen wurden Perylendiimid und Azobenzen enthaltene ISA Komplexe insbesondere hinsichtlich von Zusammenhängen zwischen Phasenverhalten und Orientierungseigenschaften untersucht. Die zone-casting Methode erwies sich als besonders geeignet für die makroskopische Orientierung perylendiimidbasierter ISA Komplexe. In orientierten Filmen richten sich die Kolumnen des Komplexes senkrecht zur Phasenübergangsfront aus. Das dabei erreichte dichroitische Verhältnis (DR=18) ist thermisch stabil. Die untersuchten Azobenzen basierten ISA Komplexe weisen kolumnare LC Phasen auf. Durch Photoalignment mittels linear polarisierten Lichts werden Komplexe sehr effektiv senkrecht bzw. die Columnen der Komplexe parallel zur Polarisation des Lichtes orientiert, wobei sehr hohe DR bis zu 50 erreicht wurden. Weiterhin wurde gezeigt, dass die Photo-Reorientierung photosensitiver ISA Komplexe kooperativ erfolgt. Die Größe der Domänen hat dabei einen entscheidenden Einfluß auf die Effektivität des Photo-Reorientierungsprozesses. So ist der Prozess im Fall kleiner Domänen effektiver. Durch die Bestrahlung mit linear polarisiertem Licht werden die Domänen in der Filmebene reorientiert, was zu einer makroskopischen Ausrichtung der Kolumnen parallel zur Lichtpolarisation und zu einer Vereinigung kleiner Domänen führt.
KW  - Flüssigkristall
KW  - ionischer Self-Assembly
KW  - Komplex
KW  - Alignment
KW  - Liquid crystal
KW  - Ionic Self-Assembly
KW  - Complex
KW  - Alignment
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-10048
ER  - 
TY  - THES
A1  - Griesel, Alexa
T1  - Modelling large scale ocean circulation : the role of mixing location and meridional pressure gradients for the Atlantic overturning dynamics
T1  - Modellierung grossräumiger Ozeanzirkulation :die Rolle inhomoger verteilter Vermischung und meridionaler Druckgradienten für die Atlantische Tiefenzirkulation
N2  - Due to its relevance for global climate, the realistic representation of the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) in ocean models is a key task. In recent years, two paradigms have evolved around what are its driving mechanisms: diapycnal mixing and Southern Ocean winds. This work aims at clarifying what sets the strength of the Atlantic overturning components in an ocean general circulation model and discusses the role of spatially inhomogeneous mixing, numerical diffusion and winds. Furthermore, the relation of the AMOC with a key quantity, the meridional pressure difference is analyzed.  Due to the application of a very low diffusive tracer advection scheme, a realistic Atlantic overturning circulation can be obtained that is purely wind driven. On top of the winddriven circulation, changes of density gradients are caused by increasing the parameterized eddy diffusion in the North Atlantic and Southern Ocean. The linear relation between the maximum of the Atlantic overturning and the meridional pressure difference found in previous studies is confirmed and it is shown to be due to one significant pressure gradient between the average pressure over high latitude deep water formation regions and a relatively uniform pressure between 30°N and 30°S, which can directly be related to a zonal flow through geostrophy. Under constant Southern Ocean windstress forcing, a South Atlantic outflow in the range of 6-16 Sv is obtained for a large variety of experiments. Overall, the circulation is winddriven but its strength not uniquely determined by the Southern Ocean windstress.  The scaling of the Atlantic overturning components is linear with the background vertical diffusivity, not confirming the 2/3 power law for one-hemisphere models without wind forcing. The pycnocline depth is constant in the coarse resolution model with large vertical grid extends. It suggests the ocean model operates like the Stommel box model with a linear relation of the pressure difference and fixed vertical scale for the volume transport. However, this seems only valid for vertical diffusivities smaller 0.4 cm²/s, when the dominant upwelling within the Atlantic occurs along the boundaries. For larger vertical diffusivities, a significant amount of interior upwelling occurs. It is further shown that any localized vertical mixing in the deep to bottom ocean cannot drive an Atlantic overturning. However, enhanced boundary mixing at thermocline depths is potentially important.  The numerical diffusion is shown to have a large impact on the representation of the Atlantic overturning in the model. While the horizontal numerical diffusion tends to destabilize the Atlantic overturning the verital numerical diffusion denotes an amplifying mechanism.
N2  - Wegen ihrer Bedeutung für das globale Klima ist die realistische Darstellung des Atlantischen meridionalen overturnings in Ozeanmodellen eine zentrale Aufgabe. In den letzten Jahren haben sich zwei verschiedene Hypothesen darüber entwickelt, was diese Zirkulation antreibt: diapyknische Vermischung und Winde im südlichen Ozean. Die vorliegende Arbeit zielt darauf aufzuklären, welche Rolle eine räumlich inhomogene Verteilung der Vermischung, die numerische Diffusion und Winde beim Bestimmen der Stärke des Atlantischen overturnings spielen. Ausserdem wird die Beziehung des Atlantischen overturnings zu meridionalen Druckgradienten untersucht.  Durch Anwenden eines sehr gering diffusiven Tracer-Advektionsschemas kann eine realistische Zirkulation erzeugt werden, die rein von den Winden im südlichen Ozean getrieben wird. Ausgehend von der windgetriebenen Zirkulation werden Änderungen der Dichtegradienten durch Verstärkung der parametrisierten Eddy Diffusion im Nordatlantik und südlichen Ozean hervorgerufen. Dadurch wird das Bild einer vom Wind bestimmten Zirkulation in der letztendlich Druckgradienten nicht ausschlaggebend sein würden, modifiziert. Das lineare Verhältnis zwischen dem Maximum des Atlantischen overturnings und dem meridionalen Druckgradienten wird bestätigt und erklärt. Diese Linearität ist auf einen signifikanten Druckgradienten zwischen den Tiefenwasserbildungsgebieten und einem zwischen 30°N and 30°S homogenen Druck zurückzuführen. Der Volumentransport bei 30°S variiert über eine Bandbreite von 10 Sv für verschiedene Experimente unter konstantem Wind über dem südlichen Ozean. Zusammenfassend ist die Zirkulation zwar windgetrieben aber ihre Stärke nicht allein vom Wind bestimmt.  Die Skalierung des Atlantischen overturnings ist linear mit vertikaler Vermischung, was die Skalierung mit einem Exponenten von 2/3 in ein-hemisphärischen Modellen ohne Wind-Antrieb nicht bestätigt. Die Tiefe der Pyknokline bleibt mit der groben vertikalen Auflösung konstant. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Ozeanmodell sich wie das Stommel-Box Modell verhält mit einer linearen Beziehung zum meridionalen Druckgradienten und einer festen vertikalen Skala für den Volumentransport. Das scheint jedoch nur für Diffusivitäten kleiner als 0.4 cm²/s zu gelten, wenn das Aufsteigen im Atlantischen Ozean bevorzugt an den Ozeanrändern statt findet.  In Bezug auf den Antrieb des Atlantischen overturnings wird gezeigt, dass vertikale Vermischung in der Nähe des Ozeanbodens keinen Einfluss hat. Verstärkte vertikale Vermischung an den Ozeanrändern in der Tiefe der Thermokline jedoch ist potentiell wichtig.  Die numerische Diffusion hat einen grossen Einfluss auf das Atlantische overturning im Modell. Während die horizontale numerische Diffusion das overturning eher zu destabilisieren tendiert, bewirkt die vertikale numerische Diffusion einen Verstärkungsmechanismus.
KW  - Thermohaline Zirkulation
KW  - Parametrisierung
KW  - Vermischung
KW  - Atlantischer Ozean
KW  - Ozeanmodell
KW  - Antrieb
KW  - Druckgradient
KW  - Thermohaline Circulation
KW  - ocean model
KW  - mixing parameterization
KW  - driving mechanism
KW  - pressure gradient
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-2609
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Xu, Pengbo
A1  - Zhou, Tian
A1  - Metzler, Ralf
A1  - Deng, Weihua
T1  - Lévy walk dynamics in an external harmonic potential
JF  - Physical review : E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
N2  - Levy walks (LWs) are spatiotemporally coupled random-walk processes describing superdiffusive heat conduction in solids, propagation of light in disordered optical materials, motion of molecular motors in living cells, or motion of animals, humans, robots, and viruses. We here investigate a key feature of LWs-their response to an external harmonic potential. In this generic setting for confined motion we demonstrate that LWs equilibrate exponentially and may assume a bimodal stationary distribution. We also show that the stationary distribution has a horizontal slope next to a reflecting boundary placed at the origin, in contrast to correlated superdiffusive processes. Our results generalize LWs to confining forces and settle some longstanding puzzles around LWs.
Y1  - 2020
U6  - https://doi.org/10.1103/PhysRevE.101.062127
SN  - 2470-0045
SN  - 2470-0053
SN  - 1550-2376
SN  - 1063-651X
SN  - 1539-3755
VL  - 101
IS  - 6
PB  - American Physical Society
CY  - College Park
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Quade, Markus
A1  - Isele, Thomas
A1  - Abel, Markus
T1  - Machine learning control
BT  - explainable and analyzable methods
JF  - Physica : D, Nonlinear phenomena
N2  - Recently, the term explainable AI came into discussion as an approach to produce models from artificial intelligence which allow interpretation. For a long time, symbolic regression has been used to produce explainable and mathematically tractable models. In this contribution, we extend previous work on symbolic regression methods to infer the optimal control of a dynamical system given one or several optimization criteria, or cost functions. In earlier publications, network control was achieved by automated machine learning control using genetic programming. Here, we focus on the subsequent path continuation analysis of the mathematical expressions which result from the machine learning model. In particular, we use AUTO to analyze the solution properties of the controlled oscillator system which served as our model. As a result, we show that there is a considerable advantage of explainable symbolic regression models over less accessible neural networks. In particular, the roadmap of future works may be to integrate such analyses into the optimization loop itself to filter out robust solutions by construction.
KW  - Explainable AI
KW  - Machine learning control
KW  - Dynamical systems
KW  - Synchronization control
KW  - Genetic programming
Y1  - 2020
U6  - https://doi.org/10.1016/j.physd.2020.132582
SN  - 0167-2789
SN  - 1872-8022
VL  - 412
PB  - Elsevier
CY  - Amsterdam
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Sangian, Danial
T1  - Improving the performance of dielectric-elastomer actuators at elevated operating temperatures by means of thermal softening
JF  - Smart materials and structures
N2  - Dielectric elastomer devices operate on the principle of Maxwell stress and their operating performance significantly rely on the elastomer and compliant electrode's electrical and mechanical properties. This paper reports that performing actuation tests at elevated temperatures resulted in an enhanced performance due to the reduction of Young's modulus and the increase of dielectric permittivity. As a result, considerably higher isometric forces and isotonic strains were achieved above the ambient operating temperature. For actuators made of silicone, polyurethane and acrylic elastomers, 166%, 70% and 266% higher isometric forces and 450%, 250% and 54% higher isotonic strains were observed, respectively, when tested at the temperature of 100 degrees C in comparison to ambient temperature values using the same operating voltages. Values of up to 0.4 J kg(-1) and 3.1 W kg(-1) were achieved for the work and power outputs per mass, respectively, on a silicone elastomer driven with a voltage of 1.5 kV at a temperature of 100 degrees C.
KW  - elevated-temperature effects on the operation of dielectric-elastomer
KW  - actuators
KW  - thermally enhanced actuators
KW  - thermal stimulation of
KW  - electro-electrets
Y1  - 2020
U6  - https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab6079
SN  - 0964-1726
SN  - 1361-665X
VL  - 29
IS  - 2
PB  - IOP Publ. Ltd.
CY  - Bristol
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Fumani, F. Khastehdel
A1  - Nemati, Somayyeh
A1  - Mahdavifar, Saeed
T1  - Quantum critical lines in the ground state phase diagram of spin-1/2 frustrated transverse-field ising chains
JF  - Annalen der Physik
N2  - This paper focuses on the ground state phase diagram of a 1D spin-1/2 quantum Ising model with competing first and second nearest neighbour interactions known as the axial next nearest neighbour Ising model in the presence of a transverse magnetic field. Here, using quantum correlations, both numerically and analytically, some evidence is provided to clarify the identification of the ground state phase diagram. Local quantum correlations play a crucial role in detecting the critical lines either revealed or hidden by symmetry-breaking. A non-symmetry-breaking disorder transition line can be identified by the first derivative of both entanglement of formation and quantum discord between nearest neighbour spins. In addition, the quantum correlations between the second neighbour spins can also be used to reveal Kosterlitz-Thouless phase transition when their interaction strength grows and becomes closer to the first nearest neighbour one. The results obtained using the Jordan-Wigner transformation confirm the accuracy of the numerical case.
KW  - axial next nearest neighbour Ising chains
KW  - quantum correlations
KW  - quantum
KW  - phase transitions
Y1  - 2020
U6  - https://doi.org/10.1002/andp.202000384
SN  - 0003-3804
SN  - 1521-3889
VL  - 533
IS  - 2
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Mardoukhi, Yousof
A1  - Chechkin, Aleksei V.
A1  - Metzler, Ralf
T1  - Spurious ergodicity breaking in normal and fractional Ornstein–Uhlenbeck process
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - The Ornstein–Uhlenbeck process is a stationary and ergodic Gaussian process, that is fully determined by its covariance function and mean. We show here that the generic definitions of the ensemble- and time-averaged mean squared displacements fail to capture these properties consistently, leading to a spurious ergodicity breaking. We propose to remedy this failure by redefining the mean squared displacements such that they reflect unambiguously the statistical properties of any stochastic process. In particular we study the effect of the initial condition in the Ornstein–Uhlenbeck process and its fractional extension. For the fractional Ornstein–Uhlenbeck process representing typical experimental situations in crowded environments such as living biological cells, we show that the stationarity of the process delicately depends on the initial condition.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 981 
KW  - Ornstein–Uhlenbeck process
KW  - stationary stochastic process
KW  - ensemble and time averaged mean squared displacement
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-474875
SN  - 1866-8372
IS  - 981
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Menzel, Ralf
A1  - Heuer, Axel
A1  - Milonni, Peter W.
T1  - Entanglement, complementarity, and vacuum fields in spontaneous parametric down-conversion
T2  - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe
N2  - Using two crystals for spontaneous parametric down-conversion in a parallel setup, we observe two-photon interference with high visibility. The high visibility is consistent with complementarity and the absence of which-path information. The observations are explained as the effects of entanglement or equivalently in terms of interfering probability amplitudes and also by the calculation of a second-order field correlation function in the Heisenberg picture. The latter approach brings out explicitly the role of the vacuum fields in the down-conversion at the crystals and in the photon coincidence counting. For comparison, we show that the Hong–Ou–Mandel dip can be explained by the same approach in which the role of the vacuum signal and idler fields, as opposed to entanglement involving vacuum states, is emphasized. We discuss the fundamental limitations of a theory in which these vacuum fields are treated as classical, stochastic fields.
T3  - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1077 
KW  - complementarity
KW  - vacuum fields
KW  - entanglement
KW  - Hong-Ou-Mandel effect
KW  - spontaneous parametric down-conversion
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-473542
SN  - 1866-8372
IS  - 1077
ER  - 
TY  - THES
A1  - Dahlke, Sandro
T1  - Rapid climate changes in the arctic region of Svalbard
T1  - Aktuelle Klimaänderungen in der Svalbard-Region
BT  - processes, implications and representativeness for the broader Arctic
BT  - Prozesse, Auswirkungen und Repräsentativität für die Arktis
N2  - Over the last decades, the Arctic regions of the earth have warmed at a rate 2–3 times faster than the global average– a phenomenon called Arctic Amplification. A complex, non-linear interplay of physical processes and unique pecularities in the Arctic climate system is responsible for this, but the relative role of individual processes remains to be debated. This thesis focuses on the climate change and related processes on Svalbard, an archipelago in the North Atlantic sector of the Arctic, which is shown to be a "hotspot" for the amplified recent warming during winter. In this highly dynamical region, both oceanic and atmospheric large-scale transports of heat and moisture interfere with spatially inhomogenous surface conditions, and the corresponding energy exchange strongly shapes the atmospheric boundary layer. In the first part, Pan-Svalbard gradients in the surface air temperature (SAT) and sea ice extent (SIE) in the fjords are quantified and characterized. This analysis is based on observational data from meteorological stations, operational sea ice charts, and hydrographic observations from the adjacent ocean, which cover the 1980–2016 period. It is revealed that typical estimates of SIE during late winter range from 40–50% (80–90%) in the western (eastern) parts of Svalbard. However, strong SAT warming during winter of the order of 2–3K per decade dictates excessive ice loss, leaving fjords in the western parts essentially ice-free in recent winters. It is further demostrated that warm water currents on the west coast of Svalbard, as well as meridional winds contribute to regional differences in the SIE evolution. In particular, the proximity to warm water masses of the West Spitsbergen Current can explain 20–37% of SIE variability in fjords on west Svalbard, while meridional winds and associated ice drift may regionally explain 20–50% of SIE variability in the north and northeast. Strong SAT warming has overruled these impacts in recent years, though.
In the next part of the analysis, the contribution of large-scale atmospheric circulation changes to the Svalbard temperature development over the last 20 years is investigated. A study employing kinematic air-back trajectories for Ny-Ålesund reveals a shift in the source regions of lower-troposheric air over time for both the winter and the summer season. In winter, air in the recent decade is more often of lower-latitude Atlantic origin, and less frequent of Arctic origin. This affects heat- and moisture advection towards Svalbard, potentially manipulating clouds and longwave downward radiation in that region. A closer investigation indicates that this shift during winter is associated with a strengthened Ural blocking high and Icelandic low, and contributes about 25% to the observed winter warming on Svalbard over the last 20 years. Conversely, circulation changes during summer include a strengthened Greenland blocking high which leads to more frequent cold air advection from the central Arctic towards Svalbard, and less frequent air mass origins in the lower latitudes of the North Atlantic. Hence, circulation changes during winter are shown to have an amplifying effect on the recent warming on Svalbard, while summer circulation changes tend to mask warming.
An observational case study using upper air soundings from the AWIPEV research station in Ny-Ålesund during May–June 2017 underlines that such circulation changes during summer are associated with tropospheric anomalies in temperature, humidity and boundary layer height.
In the last part of the analysis, the regional representativeness of the above described changes around Svalbard for the broader Arctic is investigated. Therefore, the terms in the diagnostic temperature equation in the Arctic-wide lower troposphere are examined for the Era-Interim atmospheric reanalysis product. Significant positive trends in diabatic heating rates, consistent with latent heat transfer to the atmosphere over regions of increasing ice melt, are found for all seasons over the Barents/Kara Seas, and in individual months in the vicinity of Svalbard. The above introduced warm (cold) advection trends during winter (summer) on Svalbard are successfully reproduced. Regarding winter, they are regionally confined to the Barents Sea and Fram Strait, between 70°–80°N, resembling a unique feature in the whole Arctic. Summer cold advection trends are confined to the area between eastern Greenland and Franz Josef Land, enclosing Svalbard.
N2  - Die Arktis hast sich über die letzten Jahrzehnte etwa 2–3 mal so schnell erwärmt wie die globale Mitteltemperatur der Erde, wofür der Begriff Arktische Verstärkung geprägt wurde. Eine komplexe Kaskade nichtlinear miteinander interagierender Prozesse und lokaler Bedingungen ist für das Auftreten dieses Phänomens verantwortlich, jedoch bleibt ein wissenschaftlicher Konsens zur Quantifizierung einzelner beteiligter Prozesse noch aus. Diese Arbeit befasst sich mit den Klimaänderungen und assoziierten Prozessen in der Svalbard-Region, einem arktischen Archipel im Nordatlantik. Svalbard kann als Brennpunkt der arktischen Veränderungen bezeichnet werden, vor allem während des Winters. In dieser ausgesprochen dynamischen Region interagieren die Energieflüsse durch großskalige atmosphärische und ozeanische Wärme- und Feuchtetransporte mit der heteorogenen Oberfläche, die sich aus Eis-, Wasser-, oder Landflächen zusammensetzt. Die daraus resultierenden horizontalen und vertikalen Energieflüsse stehen in engem Zusammenhang mit der Beschaffenheit der atmosphärischen Grenzschicht.
Im ersten Teil dieser Arbeit werden laterale Unterschiede in der Oberflächentemperatur (SAT), sowie der Meereisbedeckung (SIE) in den Fjorden und Sunden des Archipels quantifiziert und klassifiziert. Dies geschieht auf der Grundlage von meteorologischen Stationsmessdaten und operationellen Eisbedeckungskarten der Jahe 1980–2016. Es zeigt sich, dass prozentuale Eisbedeckungen im Osten des Studiengebietes typischerweise 80–90% im Winter erreichen, während diese Werte in Fjorden der Westküste mit 40–50% deutlich niedriger liegen. Allerdings bedingt eine starke, winterliche SAT Erwärmung von 2–3K pro Jahrzehnt signifikante SIE Abwärtstrends, sodass die Fjorde im Westen von Svalbard in den jüngeren Wintern üblicherweise eisfrei waren. Im Weiteren wird gezeigt dass die warmen Ozeanströmungen nahe der Westküste, sowie spezielle Windkonstellationen, einen signifikanten regionalen Einfluss auf die langzeitliche Entwicklung der Meereisbedeckung ausüben. So kann Variabilität in der Temperatur des Westspitzbergenstroms etwa 20–37% der zwischenjährlichen SIE Variabilität in den Fjorden der Westküste erklären. Die meridionale Atmosphärenströmung nordwestlich von Spitzbergen, die hochkorelliert mit Eisdrift ist, kann andererseits –regional abhängig– etwa 20–50% der SIE-Variablität in den nördlichen und nordöstlichen Fjorden erklären. Durch den starken temperaturbedingten Eisrückgang in der gesamten Region sind diese Einflüsse zuletzt jedoch stark abgeschwächt.
Im Folgenden wird der Beitrag von Zirkulationsänderungen zur Temperaturentwicklung Svalbards während der letzten 20 Jahre untersucht. Die Analyse basiert auf den Quellregionen troposphärischer Luftmassen, die sich aus kinematischen FLEXTRA-Rückwärtstrajektorien ergeben. Für den Winter zeigt sich, dass sich diese zuletzt immer häufiger in sub-arktische Gebiete über dem Nordatlantik verlagert hatten, und seltener in der hohen Arktis lagen. Dies moduliert Warmluft-, und Feuchtetransporte in Richtung Spitzbergen, und beeinflusst potentiell Wolkencharakteristiken und assoziierte Strahlungsprozesse. Nähere Untersuchen zeigen dass ein zuletzt stärker ausgeprägtes Uralhoch und Islandtief dafür verantwortlich sind, und dass dies einen Beitrag von etwa 25% zur jüngsten Wintererwärmung auf Spitzbergen hat. Sommertrajektorien offenbaren eine gegensätzliche Entwicklung, mit häufigerer Anströmung aus der Zentralarktis, welche mit Kaltluftadvektion einhergeht, auf Kosten von seltenerer Anströmung aus dem Süden. Dies liegt in einem während der letzten 10 Jahre stark ausgeprägten Grönlandhoch begründet. Eine Fallstudie anhand von Radiosondendaten vom Frühsommer 2017 untermauert die Ergebnisse und zeigt darüber hinaus, dass derartige Zirkulationsänderungen mit ausgeprägten Anomalien von troposphärischen Temperaturen,Feuchtigkeit, und der Grenzschichthöhe in Ny-Ålesund einher geht. Interessanterweise tragen Zirkulationsänderungen im Winter also verstärkend zur Erwärmung auf Svalbard bei, während jene im Sommer einer stärkeren Erwärmung entgegenwirken.
In einem letzten Analyseschritt wird die regionale Repräsentativität der Region für die weitere Arktis erörtert. Die Analyse von Era-Interim Reanalysedaten untermauert hierbei zunächst die advektiven Temperaturänderungen in Sommer und Winter in der Region um Svalbard. Der Trend zu verstärkt positiver winterlicher Temperaturadvektion ist einzigartig in der Arktis und beschränkt sich auf die Regionen zwischen Barentssee, Spitzbergen und der nördlichen Framstraße. Die sommerliche erhöhte Kaltluftadvektion findet sich in einem weiten Gebiet zwischen der Ostküste Grönlands und Franz-Josef-Land, welches Svalbard einschließt. Ein diabatischer Erwärmungstrend, der mit aufwärts gerichteten latenten Energieflüssen und Eisrückgang konsistent ist, findet sich in allen Jahreszeiten über der Barents/Karasee wieder, und erstreckt sich in einzelnen Monaten bis nach Svalbard.
KW  - arctic
KW  - climate
KW  - Svalbard
KW  - meteorology
KW  - climatology
KW  - atmosphere
KW  - Arktis
KW  - Klima
KW  - Svalbard
KW  - Meteorologie
KW  - Klimatologie
KW  - Atmosphäre
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-445542
ER  -