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We present two new empirical models of radiation belt electron flux at geostationary orbit. GOES-15 measurements of 0.8 MeV electrons were used to train a Nonlinear Autoregressive with Exogenous input (NARX) neural network for both modeling GOES-15 flux values and an upper boundary condition scaling factor (BF). The GOES-15 flux model utilizes an input and feedback delay of 2 and 2 time steps (i.e., 5 min time steps) with the most efficient number of hidden layers set to 10. Magnetic local time, Dst, Kp, solar wind dynamic pressure, AE, and solar wind velocity were found to perform as predicative indicators of GOES-15 flux and therefore were used as the exogenous inputs. The NARX-derived upper boundary condition scaling factor was used in conjunction with the Versatile Electron Radiation Belt (VERB) code to produce reconstructions of the radiation belts during the period of July-November 1990, independent of in-situ observations. Here, Kp was chosen as the sole exogenous input to be more compatible with the VERB code. This Combined Release and Radiation Effects Satellite-era reconstruction showcases the potential to use these neural network-derived boundary conditions as a method of hindcasting the historical radiation belts. This study serves as a companion paper to another recently published study on reconstructing the radiation belts during Solar Cycles 17-24 (Saikin et al., 2021, ), for which the results featured in this paper were used.
Regional flood frequency analysis (RFFA) is a powerful method for interrogating hydrological series since it combines observational time series from several sites within a region to estimate risk-relevant statistical parameters with higher accuracy than from single-site series. Since RFFA extreme value estimates depend on the shape of the selected distribution of the data-generating stochastic process, there is need for a suitable goodness-of-distributional-fit measure in order to optimally utilize given data. Here we present a novel, least-squares-based measure to select the optimal fit from a set of five distributions, namely Generalized Extreme Value (GEV), Generalized Logistic, Gumbel, Log-Normal Type III and Log-Pearson Type III. The fit metric is applied to annual maximum discharge series from six hydrological stations along the Sava River in South-eastern Europe, spanning the years 1961 to 2020. Results reveal that (1) the Sava River basin can be assessed as hydrologically homogeneous and (2) the GEV distribution provides typically the best fit. We offer hydrological-meteorological insights into the differences among the six stations. For the period studied, almost all stations exhibit statistically insignificant trends, which renders the conclusions about flood risk as relevant for hydrological sciences and the design of regional flood protection infrastructure.
Climate Benefits of Cleaner Energy Transitions in East and South Asia Through Black Carbon Reduction
(2022)
The state of air pollution has historically been tightly linked to how we produce and use energy. Air pollutant emissions over Asia are now changing rapidly due to cleaner energy transitions; however, magnitudes of benefits for climate and air quality remain poorly quantified. The associated risks involve adverse health impacts, reduced agricultural yields, reduced freshwater availability, contributions to climate change, and economic costs. We focus particularly on climate benefits of energy transitions by making first-time use of two decades of high quality observations of atmospheric loading of light-absorbing black carbon (BC) over Kanpur (South Asia) and Beijing (East Asia) and relating these observations to changing energy, emissions, and economic trends in India and China. Our analysis reveals that absorption aerosol optical depth (AAOD) due to BC has decreased substantially, by 40% over Kanpur and 60% over Beijing between 2001 and 2017, and thus became decoupled from regional economic growth. Furthermore, the resultant decrease in BC emissions and BC AAOD over Asia is regionally coherent and occurs primarily due to transitions into cleaner energies (both renewables and fossil fuels) and not due to the decrease in primary energy supply or decrease in use of fossil use and biofuels and waste. Model simulations show that BC aerosols alone contribute about half of the surface temperature change (warming) of the total forcing due to greenhouse gases, natural and internal variability, and aerosols, thus clearly revealing the climate benefits due to a reduction in BC emissions, which would significantly reduce global warming. However, this modeling study excludes responses from natural variability, circulation, and sea ice responses, which cause relatively strong temperature fluctuations that may mask signals from BC aerosols. Our findings show additional benefits for climate (beyond benefits of CO2 reduction) and for several other issues of sustainability over South and East Asia, provide motivation for ongoing cleaner energy production, and consumption transitions, especially when they are associated with reduced emissions of air pollutants. Such an analysis connecting the trends in energy transitions and aerosol absorption loading, unavailable so far, is crucial for simulating the aerosol climate impacts over Asia which is quite uncertain.
Enhancing higher entrepreneurship education: insights from practitioners for curriculum improvement
(2024)
Curricula for higher entrepreneurship education should meet the requirements of both a solid theoretical foundation and a practical orientation. When these curricula are designed by education specialists, entrepreneurs are usually not consulted. To explore practitioners’ curricular recommendations, we conducted 73 semi-structured interviews with entrepreneurs with at least five years of professional experience. We collected 49 items for teaching and learning objectives, 37 for contents, 28 for teaching methods, and 17 for assessment methods. The respondents are convinced that students should acquire solid knowledge in business and management, legal issues, and entrepreneurship. For the latter, only some core aspects are provided. The entrepreneurs put greater emphasis on entrepreneurial skills and attitudes and consider experiential learning designs as most suitable, both in the secure setting of the classroom and in real life. The findings can help reflect on current entrepreneurship curriculum designs.
„Die Gefahr eines Blackouts ist gegeben“ gab der Vorsitzende des Deutschen Städte- und Gemeindebundes (DStGB), Gerd Landsberg, am 15. September 2022 in einem Interview mit der Welt am Sonntag bekannt. Diese Diagnose – hier bezogen auf mögliche Engpässe in der Energieversorgung im Winter 2022/23, die durch den kriegerischen Angriff Russlands auf die Ukraine zu drohen scheinen – reiht sich einer weiteren Perle gleich in die lange Kette unzähliger Krisendiagnosen der letzten Dekade ein, angesichts derer sich zunehmend der Eindruck einstellen muss, die Krise sei so etwas wie der neue Normalzustand. So ist seit etwas mehr als zehn Jahren die Klimakrise in aller Munde, die letzten drei Jahre wurden von der Corona-Krise dominiert, eine Energiekrise steht möglicherweise unmittelbar bevor.
Demokratie und politische Bildung stehen in einem sich zugewandten Verhältnis. Doch folgt daraus, dass politische Urteile stets demokratisch sein müssen? Der Beitrag diskutiert diese Frage vor dem Hintergrund der derzeitigen Debatte um antidemokratische Bewegungen in der Gesellschaft, der Rolle politischer Bildung als Förderin von Demokratie und der individuellen Herausforderung für Lehrpersonen in der Unterrichtspraxis.
Qualitative Inhaltsanalyse
(2021)
Die qualitative Inhaltsanalyse dient als Auswertungsinstrument für Textmaterial, kann aber auch für die Analyse von Ton- und Bildmaterial genutzt werden. Anders als die quantitative Inhaltsanalyse zielt sie darauf ab, dem Material auch Informationen zu entnehmen, auf die ausschließlich interpretativ geschlossen werden kann. Die qualitative Inhaltsanalyse knüpft an die hermeneutische Tradition des Verstehens an. Der Verstehensprozess wird jedoch in einen vordefinierten, theorie- und regelgeleiteten Forschungsablauf gebettet, um dem wissenschaftlichen Anspruch an Systematik und Intersubjektivität nachzukommen.
The analysis of event time series is in general challenging. Most time series analysis tools are limited for the analysis of this kind of data. Recurrence analysis, a powerful concept from nonlinear time series analysis, provides several opportunities to work with event data and even for the most challenging task of comparing event time series with continuous time series. Here, the basic concept is introduced, the challenges are discussed, and the future perspectives are summarized.