Refine
Year of publication
- 2005 (193) (remove)
Document Type
- Article (146)
- Doctoral Thesis (40)
- Monograph/Edited Volume (3)
- Habilitation Thesis (2)
- Master's Thesis (1)
- Postprint (1)
Keywords
- 1D (2)
- 2D (2)
- Anthropogene Klimaänderung (2)
- Climate Change (2)
- Integrated Assessment (2)
- Kolloides System (2)
- MHD (2)
- Nanostruktur (2)
- Polyelektrolyt (2)
- Quantendraht (2)
Institute
- Institut für Physik und Astronomie (193) (remove)
Subject of this work is the study of applications of the Galactic Microlensing effect, where the light of a distant star (source) is bend according to Einstein's theory of gravity by the gravitational field of intervening compact mass objects (lenses), creating multiple (however not resolvable) images of the source. Relative motion of source, observer and lens leads to a variation of deflection/magnification and thus to a time dependant observable brightness change (lightcurve), a so-called microlensing event, lasting weeks to months. The focus lies on the modeling of binary-lens events, which provide a unique tool to fully characterize the lens-source system and to detect extra-solar planets around the lens star. Making use of the ability of genetic algorithms to efficiently explore large and intricate parameter spaces in the quest for the global best solution, a modeling software (Tango) for binary lenses is developed, presented and applied to data sets from the PLANET microlensing campaign. For the event OGLE-2002-BLG-069 the 2nd ever lens mass measurement has been achieved, leading to a scenario, where a G5III Bulge giant at 9.4 kpc is lensed by an M-dwarf binary with total mass of M=0.51 solar masses at distance 2.9 kpc. Furthermore a method is presented to use the absence of planetary lightcurve signatures to constrain the abundance of extra-solar planets.
We present an automatic control method for phase locking of regular and chaotic non-identical oscillations, when all subsystems interact via feedback. This method is based on the well known principle of feedback control which takes place in nature and is successfully used in engineering. In contrast to unidirectional and bidirectional coupling, the approach presented here supposes the existence of a special controller, which allows to change the parameters of the controlled systems. First we discuss general principles of automatic phase synchronization (PS) for arbitrary coupled systems with a controller whose input is given by a special quadratic form of coordinates of the individual systems and its output is a result of the application of a linear differential operator. We demonstrate the effectiveness of our approach for controlled PS on several examples: (i) two coupled regular oscillators, (ii) coupled regular and chaotic oscillators, (iii) two coupled chaotic R"ossler oscillators, (iv) two coupled foodweb models, (v) coupled chaotic R"ossler and Lorenz oscillators, (vi) ensembles of locally coupled regular oscillators, (vii) ensembles of locally coupled chaotic oscillators, and (viii) ensembles of globally coupled chaotic oscillators.
Bestimmung von Ozonabbauraten über der Arktis und Antarktis mittels Ozonsonden- und Satellitendaten
(2005)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der chemischen Ozonzerstörung im arktischen und antarktischen stratosphärischen Polarwirbel. Diese wird durch Abbauprodukte von anthropogen emittierten Fluorchlorkohlenwasserstoffen und Halonen, Chlor- und Bromradikale, verursacht. Studien in denen der gemessene und modellierte Ozonabbau verglichen wird zeigen, dass die Prozeße bekannt sind, der quantitative Verlauf allerdings nicht vollständig verstanden ist. Die Prozesse, die zur Ozonzerstörung führen sind in beiden Polarwirbeln ähnlich. Allerdings fällt als Konsequenz unterschiedlicher meteorologischer Bedingungen der chemische Ozonabbau im arktischen Polarwirbel weniger drastisch aus als über der Antarktis. Der arktische Polarwirbel ist im Mittel stärker dynamisch gestört als der antarktische und weist eine stärkere Jahr-zu-Jahr Variabilität auf. Das erschwert die Messung des chemischen Ozonabbaus. Zur Trennung des chemischen Ozonabbaus von der dynamischen Umverteilung des Ozons im arktischen Polarwirbel wurde die Matchmethode entwickelt. Bei dieser Methode werden Luftpakete innerhalb des Polarwirbels mehrfach beprobt, um den chemischen Anteil der Ozonänderung zu quantifizieren. Zur Identifizierung von doppelt beprobten Luftpaketen werden Trajektorien aus Windfeldern berechnet. Können zwei Messungen im Rahmen bestimmter Qualitätskriterien durch eine Trajektorie verbunden werden, kann die Ozondifferenz zwischen beiden Sondierungen berechnet und als chemischer Ozonabbau interpretiert werden. Eine solche Koinzidenz wird Match genannt. Der Matchmethode liegt ein statistischer Ansatz zugrunde, so dass eine Vielzahl solcher doppelt beprobter Luftmassen vorliegen muss, um gesicherte Aussagen über die Ozonzerstörung gewinnen zu können. So erhält man die Ozonzerstörung in einem bestimmten Zeitintervall, also Ozonabbauraten. Um die Anzahl an doppelt beprobten Luftpackten zu erhöhen wurde eine aktive Koordinierung der Ozonsondenaufstiege entwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Matchkampagnen während des arktischen Winters 2002/2003 und zum ersten Mal während eines antarktischen Winter (2003) durchgeführt. Aus den gewonnenen Daten wurden Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln bestimmt. Diese Abbauraten dienen zum einen der Evaluierung von Modellen, ermöglichen aber auch den direkten Vergleich von Ozonabbauraten in beiden Polarwirbeln. Der Winter 2002/2003 war zu Beginn durch sehr tiefe Temperaturen in der mittleren und unteren Stratosphäre charakterisiert, so dass die Matchkampagne Ende November gestartet wurde. Ab Januar war der Polarwirbel zeitweise stark dynamisch gestört. Die Kampagne ging bis Mitte März. Für den Höhenbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur (15-23 km) konnten Ozonabbauraten und der Verlust in der Gesamtsäule berechnet werden. Die Ozonabbauraten wurden in verschiedenen Tests auf ihre Stabilität überprüft. Der antarktische Polarwirbel war vom Beginn des Winters bis Mitte Oktober 2003 sehr kalt und stellte Ende September kurzzeitig den Rekord für die größte bisher aufgetretene Ozonloch-Fläche ein. Es konnten für den Kampagnenzeitraum, Anfang Juni bis Anfang Oktober, Ozonabbauraten im Höhenbereich von 400 bis 550 K potentieller Temperatur ermittelt werden. Der zeitliche Verlauf des Ozonabbaus war dabei auf fast allen Höhenniveaus identisch. Die Zunahme des Sonnenlichtes im Polarwirbel mit der Zeit führt zu einem starken Anwachsen der Ozonabbauraten. Ab Mitte September gingen die Ozonabbauraten auf Null zurück, da bis zu diesem Zeitpunkt das gesamte Ozon zwischen ca. 14 und 21 km zerstört wurde. Im letzten Teil der Arbeit wird ein neuer Algorithmus auf Basis der multivariaten Regression vorgestellt, mit dem Ozonabbauraten aus Ozonprofilen verschiedener Sensoren gleichzeitig berechnet werden können. Dabei können neben der Ozonabbaurate die systematischen Fehler zwischen den einzelnen Sensoren bestimmt werden. Dies wurde exemplarisch am antarktischen Winter 2003 für das 475 K potentielle Temperatur Niveau gezeigt. Neben den Ozonprofilen der Sonden wurden Daten von zwei Satellitenexperimenten verwendet. Die mit der multivariaten Matchtechnik berechneten Ozonabbauraten stimmen gut mit den Ozonabbauraten der Einzelsensor-Matchansätze überein.
We investigate the motion of a hard cylinder rolling down a soft, inclined plane. The cylinder is subjected to a viscous drag force and stochastic fluctuations due to the surrounding rnedium. In a wide range of parameters we observe bistability of the rolling velocity. In dependence on the parameters, increasing noise level may lead to increasing or decreasing average velocity of the cylinder. The approximative analytical theory agrees with numerical results
The formation of a Langmuir monolayer of an amphiphilic derivative of zinc phthalocyanine (Na[(ZnPcSO3)-S-t]) has been studied by means of surface potential technique and Brewster angle microscopy. The experiments were undertaken in order to understand the behaviour of this monolayer with a well-defined surface pressure isotherm. The floating film is described as a truly monomolecular layer formed by very rigid islands in which the phthalocyanine units tend to take on a preferential orientation with their planes perpendicular to the air-water interface, for high values of the surface pressure. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved
Complex dynamical systems with many degrees of freedom may exhibit a wealth of collective phenomena related to high-dimensional chaos. This paper focuses on a lattice of coupled logistic maps to investigate the relationship between the loss of chaos synchronization and the onset of shadowing breakdown via unstable dimension variability in complex systems. In the neighborhood of the critical transition to strongly non-hyperbolic behavior, the system undergoes on-off intermittency with respect to the synchronization manifold. This has been confirmed by numerical diagnostics of synchronization and non-hyperbolic behavior, the latter using the statistical properties of finite-time Lyapunov exponents. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved
Interaction of particles of dust with vortex convective flows is under theoretical consideration. It is assumed that the volume fraction of solid phase is small, variations of density due to nonuniform distribution of particles and those caused by temperature nonisothermality of medium are comparable. Equations for the description of thermal buoyancy convection of a dusty medium are developed in the framework of the generalized Boussinesq approximation taking into account finite velocity of particle sedimentation. The capture of a cloud of dust particles by a vortex convective flow is considered, general criterion for the formation of such a cloud is obtained. The peculiarities of a steady state in the form of a dust cloud and backward influence of the solid phase on the carrier flow are studied in detail for a vertical layer heated from the sidewalls. It is shown that in the case, when this backward influence is essential, a hysteresis behavior is possible. The stability analysis of the steady state is performed. It turns out that there is a narrow range of governing parameters, in which such a steady state is stable. (c) 2005 American Institute of Physics