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Predictability of hydrologic response at the plot and catchment scales: Role of initial conditions
(2004)
This paper examines the effect of uncertain initial soil moisture on hydrologic response at the plot scale (1 m2) and the catchment scale (3.6 km2) in the presence of threshold transitions between matrix and preferential flow. We adopt the concepts of microstates and macrostates from statistical mechanics. The microstates are the detailed patterns of initial soil moisture that are inherently unknown, while the macrostates are specified by the statistical distributions of initial soil moisture that can be derived from the measurements typically available in field experiments. We use a physically based model and ensure that it closely represents the processes in the Weiherbach catchment, Germany. We then use the model to generate hydrologic response to hypothetical irrigation events and rainfall events for multiple realizations of initial soil moisture microstates that are all consistent with the same macrostate. As the measures of uncertainty at the plot scale we use the coefficient of variation and the scaled range of simulated vertical bromide transport distances between realizations. At the catchment scale we use similar statistics derived from simulated flood peak discharges. The simulations indicate that at both scales the predictability depends on the average initial soil moisture state and is at a minimum around the soil moisture value where the transition from matrix to macropore flow occurs. The predictability increases with rainfall intensity. The predictability increases with scale with maximum absolute errors of 90 and 32% at the plot scale and the catchment scale, respectively. It is argued that even if we assume perfect knowledge on the processes, the level of detail with which one can measure the initial conditions along with the nonlinearity of the system will set limits to the repeatability of experiments and limits to the predictability of models at the plot and catchment scales.
The article starts with an overview of modernization theories, its history of ups and downs as well as its present status. This first part is followed by an analysis of basic social structure distributions and trends in human development in selected countries. One major focal point of the paper is the Non-Western world and the Arab countries, in particular. The author looks at modernization and modernity in that region and comes to the conclusion that the Western world can no longer expect to be able to simply export its own values and its way of life to the rest of the world.
Edge representations of operators on closed manifolds are known to induce large classes of operators that are elliptic on specific manifolds with edges, cf. [9]. We apply this idea to the case of boundary value problems. We establish a correspondence between standard ellipticity and ellipticity with respect to the principal symbolic hierarchy of the edge algebra of boundary value problems, where an embedded submanifold on the boundary plays the role of an edge. We first consider the case that the weight is equal to the smoothness and calculate the dimensions of kernels and cokernels of the associated principal edge symbols. Then we pass to elliptic edge operators for arbitrary weights and construct the additional edge conditions by applying relative index results for conormal symbols.
Rezensiertes Werk: Römling, Michael: Ein Heer ist ein großes gefräßiges Tier : Soldaten in spanischen und kaiserlichen Diensten und die Bevölkerung der vom Krieg betroffenen Gebiete in Italien zwischen 1509 und 1530 / Michael Römling. - [2002]. Göttingen, Univ., Diss., 2001 [Elektronische Ressource]: http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=964390426
Wandel durch Annäherung : weil unsere Zukunft in Europa liegt, bleibt Deutschland eine zivile Macht
(2004)
Wald und Klima
(2004)
Früh setzte in Europa die Wahrnehmung der Veränderung des regionalen Klimas durch Waldrodungen ein. Als erster widmete Theophrastus (372-288 v. Chr.) dem Thema des menschlichen Einflusses auf die Temperatur und die Qualität der Luft einer Region ausführliche Überlegungen. Mit ihm beginnt ein Diskurs, der durch die Entdeckung und Kolonisierung Amerikas einen enormen Aufschwung erfuhr und im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts auf globaler Ebene seinen Höhepunkt erreichte, um dann nach der Jahrhundertwende in Vergessenheit zu geraten. Alexander von Humboldt legte in seinem Amerika-Werk durch seine Fallstudie zum See von Valencia (1799) die ersten wissenschaftlichen Grundlagen für die systematische Untersuchung der Frage nach dem durch Menschen verursachten Veränderungen des Klimas. Die Fortsetzung dieser Studien in Lateinamerika durch Jean Baptist Boussingault erregten weltweites Aufsehen und wurden für die frühe Umweltbewegung (George Marsh) zum zentralen Argument bei der Verteidigung der Wälder in Europa, in den U.S.A. und in den Kolonien. Dem Klimaeinfluss des Waldes wuchs immer mehr eine mythische Grösse zu, sodass bei der Erschliessung regenarmer Regionen (in Australien und in den U.S.A.) umfangreiche Aufforstungsprogramme die Niederschlagsmenge erhöhen sollten. Nach dem Scheitern dieser Programme war generell die Befürchtung erwarteter anthropogener Klimakatastrophen durch die Zerstörung der Wälder diskreditiert.
Rezensierte Literatur Michael Mann, Die ohnmächtige Supermacht – Warum die USA die Welt nicht regieren können, Campus Verlag, Frankfurt am Main, New York 2003, 357 Seiten, ISBN 3-593-37313-0 Joseph S. Nye Jr., Das Paradox der amerikanischen Macht – Warum die einzige Supermacht der Welt Verbündete braucht, Europäische Verlagsanstalt, Hamburg 2003, 292 Seiten, ISBN 3-434-50552-0 Chalmer Johnson, Der Selbstmord der amerikanischen Demokratie, Karl Blessing Verlag, München 2003, 478 Seiten, ISBN 3-89667-226-6