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Metal-ion-induced self-assembly in aqueous solution of the rigid ligand 1,4-bis(2,2':6',2 ''-terpyridine-4'-yl)benzene (1) with Fe(OAc)(2) and Ni(OAc)(2) is investigated with viscosimetry, SANS, and AFM. Ligand 1 forms extended, rigid-rod like metallo-supramolecular coordination polyeectrolytes (MEPEs) with a molar mass of up to 200 000 g mol(-1) under the Current experimental conditions. The molar mass depends oil concentration, stoichiometry, and time. By spin-coating MEPEs oil a solid surface, we call image the MEPEs in real space by AFM. Both AFM and SANS confirm the extended rigid-rod-type structure of the MEPEs. As a control experiment, we also studied the flexible ligand 1,3-bis[4'-oxa(2,2':6',2 ''-terpyridinyl)]propane (2). Ligand 2 does not form extended macro-assemblies but likely ringlike structures with three 10 four repeat units. Finally, we present it protocol to control the stoichiometry during self-assembly using conductometry, which is of paramount importance to obtain meaningful and reproducible results.
The Erysiphales species Phyllactinia hippophaës Thuem. ex S. Blumer was found for the fi rst time on cultivated Sea Buckthorn (Hippophaë rhamnoides L.) near Großkayna (Saxony-Anhalt) in October 2009. This fungus was considered to be extinct in Germany. Intensive searching in Saxony-Anhalt and the Potsdam area (Brandenburg) yielded many additional records, most of them from former brown coal mining areas or in Sea Buckthorn plantations.
The formation of different micro- and nanostructures during the chemical synthesis of polypyrrole is reviewed shortly based on the conceptions of hard- and soft-templating models. Contrary to other models that emphasize the role of micelles it is found here that during the oxidative polymerization of pyrole using sulfonic acid dopants a crystalline hard template is found in the first steps of the reaction before the addition of the oxidant. This template is formed by a complex consisting of 2,5-bis(pyrrole-2-yl)pyrrolidine and the sulfonic acid anion. The acid catalyzed formation of this specific tripyrrole is discussed. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
As Chinese is written without orthographical word boundaries (i.e., spaces), it is unclear whether saccade targets are selected on the basis of characters or words and whether saccades are aimed at the beginning or the centre of words. Here, we report an experiment where 30 Chinese readers read 150 sentences while their eye movements were monitored. They exhibited a strong tendency to fixate at the word centre in single-fixation cases and at the word beginning in multiple-fixation cases. Different from spaced alphabetic script, initial fixations falling at the end of words were no more likely to be followed by a refixation than initial fixations at word centre. Further, single fixations were shorter than first fixations in two-fixation cases, which is opposite to what is found in Roman script. We propose that Chinese readers dynamically select the beginning or centre of words as saccade targets depending on failure or success with segmentation of parafoveal word boundaries.
A new approach for efficient second-harmonic generation using diode lasers is presented. The experimental setup is based on a tapered amplifier operated in a ring resonator that is coupled to a miniaturized enhancement ring resonator containing a periodically poled lithium niobate crystal. Frequency locking of the diode laser emission to the resonance frequency of the enhancement cavity is realized purely optically, resulting in stable, single-frequency operation. Blue light at 488 nm with an output power of 310 mW is generated with an optical-to-optical conversion efficiency of 18%.
Map form information on forest biomass is required for estimating bioenergy potentials and monitoring carbon stocks. In Finland, the growing stock of forests is monitored using multi-source forest inventory, where variables are estimated in the form of thematic maps and area statistics by combining information of field measurements, satellite images and other digital map data. In this study, we used the multi-source forest inventory methodology for estimating forest biomass characteristics. The biomass variables were estimated for national forest inventory field plots on the basis of measured tree variables. The plot-level biomass estimates were used as reference data for satellite image interpretation. The estimates produced by satellite image interpretation were tested by cross-validation. The results indicate that the method for producing biomass maps on the basis of biomass models and satellite image interpretation is operationally feasible. Furthermore, the accuracy of the estimates of biomass variables is similar or even higher than that of traditional growing stock volume estimates. The technique presented here can be applied, for example, in estimating biomass resources or in the inventory of greenhouse gases.
Human sulfite oxidase (hSO) was immobilised on SAM-coated silver electrodes under preservation of the native heme pocket structure of the cytochrome b5 (Cyt b5) domain and the functionality of the enzyme. The redox properties and catalytic activity of the entire enzyme were studied by surface enhanced resonance Raman (SERR) spectroscopy and cyclic voltammetry (CV) and compared to the isolated heme domain when possible. It is shown that heterogeneous electron transfer and catalytic activity of hSO sensitively depend on the local environment of the enzyme. Increasing the ionic strength of the buffer solution leads to an increase of the heterogeneous electron transfer rate from 17 s(-1) to 440 s(- 1) for hSO as determined by SERR spectroscopy. CV measurements demonstrate an increase of the apparent turnover rate for the immobilised hSO from 0.85 s(-1) in 100 mM buffer to 5.26 s(-1) in 750 mM buffer. We suggest that both effects originate from the increased mobility of the surface-bound enzyme with increasing ionic strength. In agreement with surface potential calculations we propose that at high ionic strength the enzyme is immobilised via the dimerisation domain to the SAM surface. The flexible loop region connecting the Moco and the Cyt b5 domain allows alternating contact with the Moco interaction site and the SAM surface, thereby promoting the sequential intramolecular and heterogeneous electron transfer from Moco via Cyt b5 to the electrode. At lower ionic strength, the contact time of the Cyt b5 domain with the SAM surface is longer, corresponding to a slower overall electron transfer process.
Simulation of spatial sensor characteristics in the context of the EnMAP Hyperspectral mission
(2010)
The simulation of remote sensing images is a valuable tool for defining future Earth observation systems, optimizing instrument parameters, and developing and validating data-processing algorithms. A scene simulator for optical Earth observation data has been developed within the Environmental Mapping and Analysis Program (EnMAP) hyperspectral mission. It produces EnMAP-like data following a sequential processing approach consisting of five independent modules referred to as reflectance, atmospheric, spatial, spectral, and radiometric modules. From a modeling viewpoint, the spatial module is the most complex. The spatial simulation process considers the satellite-target geometry, which is adapted to the EnMAP orbit and operating characteristics, the instrument spatial response, and the sources of spatial nonuniformity (keystone, telescope distortion and smile, and detector coregistration). The spatial module of the EnMAP scene simulator is presented in this paper. The EnMAP spatial and geometric characteristics will be described, the simulation methodology will be presented in detail, and the capability of the EnMAP simulator will be shown by illustrative examples.
Comparing continuous and discrete birthday coincidences : "Same-Day" versus "Within 24 Hours"
(2010)
In its classical form the famous birthday problem (Feller 1968; Mosteller 1987) addresses coincidences within a discrete sample space, looking at births that fall on the same calendar day. However, coincidence phenomena often arise in situations in which it is more natural to consider a continuous-time parameter. We first describe an elementary variant of the classical problem in continuous time, and then derive and illustrate close approximate relations that exist between the discrete and the continuous formulations.
A confocal set-up is presented that improves micro-XRF and XAFS experiment with high-pressure e diamond-anvil cells (DACs) In this experiment a probing volume is defined by the focus of the incoming synchrotron radiation beam and that of a polycapillary X-ray half-lens with a very long working distance, which is placed in front of the fluorescence detector This set-up enhances the quality of the fluorescence and XAFS spectra, and thus the sensitivity for detecting elements at low concentrations. It efficiently suppresses signal from outside the sample chamber, which stems from elastic and inelastic scattering of the incoming beam by the diamond anvils as well as from excitation of fluorescence from the body of the DAC
Background: Cysteine is a component in organic compounds including glutathione that have been implicated in the adaptation of plants to stresses. O-acetylserine (thiol) lyase (OAS-TL) catalyses the final step of cysteine biosynthesis. OAS-TL enzyme isoforms are localised in the cytoplasm, the plastids and mitochondria but the contribution of individual OAS-TL isoforms to plant sulphur metabolism has not yet been fully clarified. Results: The seedling lethal phenotype of the Arabidopsis onset of leaf death3-1 (old3-1) mutant is due to a point mutation in the OAS-A1 gene, encoding the cytosolic OAS-TL. The mutation causes a single amino acid substitution from Gly(162) to Glu(162), abolishing old3-1 OAS-TL activity in vitro. The old3-1 mutation segregates as a monogenic semidominant trait when backcrossed to its wild type accession Landsberg erecta (Ler-0) and the Di-2 accession. Consistent with its semi- dominant behaviour, wild type Ler-0 plants transformed with the mutated old3-1 gene, displayed the early leaf death phenotype. However, the old3-1 mutation segregates in an 11: 4: 1 (wild type: semi-dominant: mutant) ratio when backcrossed to the Colombia-0 and Wassilewskija accessions. Thus, the early leaf death phenotype depends on two semi- dominant loci. The second locus that determines the old3-1 early leaf death phenotype is referred to as odd-ler (for old3 determinant in the Ler accession) and is located on chromosome 3. The early leaf death phenotype is temperature dependent and is associated with increased expression of defence-response and oxidative-stress marker genes. Independent of the presence of the odd-ler gene, OAS-A1 is involved in maintaining sulphur and thiol levels and is required for resistance against cadmium stress. Conclusions: The cytosolic OAS-TL is involved in maintaining organic sulphur levels. The old3-1 mutation causes genome-dependent and independent phenotypes and uncovers a novel function for the mutated OAS- TL in cell death regulation.
Supporting species persistence may involve (re)connecting suitable habitats. However, for many declining species habitat suitability and drivers of establishment are poorly known. We addressed this experimentally for a declining flagship species of dry grasslands in Germany, Armeria maritima subsp. elongata. In three regions, we sowed seeds from each of eight source populations back to their origin and to eight apparently suitable, but currently unoccupied, habitats close to the source populations. Overall, seeds germinated and seedlings established equally well in occupied and potential sites indicating that suitable habitats are available, but lack seed input. Germination and establishment varied among sowing sites. Moreover, seeds from populations of lower current connectivity established less well in new sites, and establishment was more variable among seeds from smaller than from larger populations, possibly reflecting genetic consequences of habitat fragmentation. Further, establishment across different new environments differed between seeds from different populations. As this was neither related to a home-away contrast nor to geographic or environmental distance between sites it could not clearly be attributed to local adaptation. To promote long-term persistence within this dry-grassland meta-population context we suggest increasing the density of suitable habitats and supporting dispersal connecting multiple sites, e.g. by promoting sheep transhumance, to increase current populations and their connectivity, and to colonise suitable habitats with material from different sources. We suggest that sowing experiments with characteristic species, including multiple source populations and multiple recipient sites, should be used regularly to inform connecting efforts in plant conservation.
We evaluate the Hamiltonian particle methods (HPM) and the Nambu discretization applied to shallow-water equations on the sphere using the test suggested by Galewsky et al. (2004). Both simulations show excellent conservation of energy and are stable in long-term simulation. We repeat the test also using the ICOSWP scheme to compare with the two conservative spatial discretization schemes. The HPM simulation captures the main features of the reference solution, but wave 5 pattern is dominant in the simulations applied on the ICON grid with relatively low spatial resolutions. Nevertheless, agreement in statistics between the three schemes indicates their qualitatively similar behaviors in the long-term integration.
Representatives of the genus Stentor (Stentoridae, Heterotrichea) are striking ciliates in environmental water samples because of their size (up to 4 mm) and their trumpet-like shape. Important for species identification are the following main characteristics: (1) the presence or absence of endosymbiotic algae (zoochlorellae); (2) the colour of the pigmented cortical granules, and (3) the shape of the macronucleus. The complete small subunit rDNA (SSU rDNA) of 19 further representatives of the genus Stentor was sequenced to examine the phylogenetic relationships within this genus and to determine the taxonomic value of these main characteristics. The detailed phylogenetic analyses yielded a separation of all species possessing a single compact macronucleus from those species with an "elongated" macronucleus (moniliform or vermiform). The data also indicate that the uptake of algae as well as the loss of pigmentation happened independently in different lineages. Furthermore, a high level of intraspecific variation within several species was found. Thus, S. muelleri and S. (sp.) cf. katashimai appear to represent distinct species and S. multiformis is composed of a species complex.
To balance the steady decrease of conventional hydrocarbon resources, increased utilization of unconventional and new energy resources, such as shale gas and geothermal energy, is required. Also, the geological sequestration of carbon dioxide is being considered as a technology that may temporarily mitigate the effects of CO2 emission. Sites suitable for shale gas production, geothermal exploration, or CO2 sequestration are commonly characterized by electrical resistivities distinctly different from those of the surrounding rocks. Therefore, electromagnetic methods can be viable tools to help identify target sites suitable for exploration, and to monitor reservoirs during energy production or CO2 injection. Among the wide variety of electromagnetic methods available, controlled-source magnetotelluric (CSMT) may be particularly suitable because of (i) its ability to resolve both electrically resistive and conductive structures, (ii) controlled sources offering noise control and thus facilitating surveys in populated regions, and (iii) the potential of penetration throughout the depth range accessible by drilling. Nevertheless, CSMT has not yet been widely employed because of logistical challenges of field operations and the requirement of complex and highly computer-intensive data processing. With these difficulties gradually being mitigated by recent technological developments, CSMT may now be reconsidered as an exploration tool. Here, we investigate by 1D and 3D numerical simulations the feasibility of detecting gas shales and identifying sites eligible for geothermal exploration or CO2 sequestration from CSMT data. We consider surface-to-surface, borehole-to-surface, and cross-hole configurations of the sources and receivers. Results and conclusions on the detectability of the targets of interest are presented for various exploration and monitoring scenarios, which are roughly representative of the geological setting of the North German Basin.
The reaction of styrene with trifluoromethanesulfonyl nitrene generated from trifluoromethanesulfonamide in the system (t-BuOCl+NaI) results in the formation of trifluoro-N-[2-phenyl-2-(trifluoromethylsulfonyl) aminoethyl]methanesulfonamide, 1-pheny1-2-iodo-ethanol, and 2,5-diphenyl-1,4-bis(trifluoromethyl sulfonyl)piperazine rather than the expected product of aziridination, 2-phenyl-1-(trifluoromethylsulfonyl) aziridine. The mechanism of the reaction is discussed.
What is the most appropriate sampling scheme to estimate event-based average throughfall? A satisfactory answer to this seemingly simple question has yet to be found, a failure which we attribute to previous efforts' dependence on empirical studies. Here we try to answer this question by simulating stochastic throughfall fields based on parameters for statistical models of large monitoring data sets. We subsequently sampled these fields with different sampling designs and variable sample supports. We evaluated the performance of a particular sampling scheme with respect to the uncertainty of possible estimated means of throughfall volumes. Even for a relative error limit of 20%, an impractically large number of small, funnel-type collectors would be required to estimate mean throughfall, particularly for small events. While stratification of the target area is not superior to simple random sampling, cluster random sampling involves the risk of being less efficient. A larger sample support, e.g., the use of trough-type collectors, considerably reduces the necessary sample sizes and eliminates the sensitivity of the mean to outliers. Since the gain in time associated with the manual handling of troughs versus funnels depends on the local precipitation regime, the employment of automatically recording clusters of long troughs emerges as the most promising sampling scheme. Even so, a relative error of less than 5% appears out of reach for throughfall under heterogeneous canopies. We therefore suspect a considerable uncertainty of input parameters for interception models derived from measured throughfall, in particular, for those requiring data of small throughfall events.
Propagation and chain-length averaged termination rate coefficients, k(p) and <k(t)>, for radical polymerizations of methacrylates carrying poly(ethylene glycol) (PEG) units are reported. kp derived from pulsed laser initiated polymerizations in bulk, in organic solvents, and in ionic liquids follows the methacrylate-type family behavior. Contrary, diffusion controlled k(t) values obtained from chemically initiated polymerizations with in-line FT- NIR monitoring of monomer conversion are strongly affected by the PEG units in the ester group. Compared to alkyl methacrylates <k(t)> is unexpectedly high. Moreover, <k(t)> of poly(ethylene glycol) ethyl ether methacrylate shows a significant reduction in k(t) already at 15% conversion, whereas dodecyl methacrylate <k(t)> is constant up to at least 70% conversion.
Understanding the functional dynamics of the mammalian brain is one of the central aims of modern neuroscience. Mathematical modeling and computational simulations of neural networks can help in this quest. In recent publications, a multilevel model has been presented to simulate the resting-state dynamics of the cortico-cortical connectivity of the mammalian brain. In the present work we investigate how much of the dynamical behavior of the multilevel model can be reproduced by a strongly simplified model. We find that replacing each cortical area by a single Rulkov map recreates the patterns of dynamical correlation of the multilevel model, while the outcome of other models and setups mainly depends on the local network properties, e. g. the input degree of each vertex. In general, we find that a simple simulation whose dynamics depends on the global topology of the whole network is far from trivial. A systematic analysis of different dynamical models and coupling setups is required.
The translation of genetic information according to the sequence of the mRNA template occurs with high accuracy and fidelity. Critical events in each single step of translation are selection of transfer RNA (tRNA), codon reading and tRNA-regeneration for a new cycle. We developed a model that accurately describes the dynamics of single elongation steps, thus providing a systematic insight into the sensitivity of the mRNA translation rate to dynamic environmental conditions. Alterations in the concentration of the aminoacylated tRNA can transiently stall the ribosomes during translation which results, as suggested by the model, in two outcomes: either stress-induced change in the tRNA availability triggers the premature termination of the translation and ribosomal dissociation, or extensive demand for one tRNA species results in a competition between frameshift to an aberrant open-reading frame and ribosomal drop-off. Using the bacterial Escherichia coli system, we experimentally draw parallels between these two possible mechanisms.
Saturn's rings host two known moons, Pan and Daphnis, which are massive enough to clear circumferential gaps in the ring around their orbits. Both moons create wake patterns at the gap edges by gravitational deflection of the ring material (Cuzzi, J.N., Scargle, J.D. [1985]. Astrophys. J. 292, 276-290; Showalter, MR., Cuzzi, J.N., Marouf, E.A., Esposito, LW. [1986]. Icarus 66, 297-323). New Cassini observations revealed that these wavy edges deviate from the sinusoidal waveform, which one would expect from a theory that assumes a circular orbit of the perturbing moon and neglects particle interactions. Resonant perturbations of the edges by moons outside the ring system, as well as an eccentric orbit of the embedded moon, may partly explain this behavior (Porco, CC., and 34 colleagues [2005]. Science 307, 1226-1236; Tiscareno, M.S., Burns, J.A., Hedman, MM., Spitale, J.N., Porco, CC., Murray, C.D., and the Cassini Imaging team [2005]. Bull. Am. Astron. Soc. 37, 767; Weiss, J.W., Porco, CC., Tiscareno, M.S., Burns, J.A., Dones, L [2005]. Bull. Am. Astron. Soc. 37, 767; Weiss, J.W., Porco, CC., Tiscareno, M.S. [2009]. Astron. J. 138, 272-286). Here we present an extended non-collisional streamline model which accounts for both effects. We describe the resulting variations of the density structure and the modification of the nonlinearity parameter q. Furthermore, an estimate is given for the applicability of the model. We use the streamwire model introduced by Stewart (Stewart, G.R. [1991]. Icarus 94, 436-450) to plot the perturbed ring density at the gap edges. We apply our model to the Keeler gap edges undulated by Daphnis and to a faint ringlet in the Encke gap close to the orbit of Pan. The modulations of the latter ringlet, induced by the perturbations of Pan (Burns, J.A., Hedman, M.M., Tiscareno, M.S., Nicholson, P.D., Streetman, B.J., Colwell, J.E., Showalter, M.R., Murray, C.D., Cuzzi, J.N., Porco, CC., and the Cassini ISS team [2005]. Bull. Am. Astron. Soc. 37, 766), can be well described by our analytical model. Our analysis yields a Hill radius of Pan of 17.5 km, which is 9% smaller than the value presented by Porco (Porco, CC., and 34 colleagues [2005]. Science 307, 1226- 1236), but fits well to the radial semi-axis of Pan of 17.4 km. This supports the idea that Pan has filled its Hill sphere with accreted material (Porco, C.C., Thomas, P.C., Weiss, J.W., Richardson, D.C. [2007]. Science 318, 1602-1607). A numerical solution of a streamline is used to estimate the parameters of the Daphnis-Keeler gap system, since the close proximity of the gap edge to the moon induces strong perturbations, not allowing an application of the analytic streamline model. We obtain a Hill radius of 5.1 km for Daphnis, an inner edge variation of 8 km, and an eccentricity for Daphnis of 1.5 x 10(-5). The latter two quantities deviate by a factor of two from values gained by direct observations (Jacobson, R.A., Spitale, J., Porco, C.C., Beurle, K., Cooper, N.J., Evans, M.W., Murray, C.D. [2008]. Astron. J. 135, 261-263; Tiscareno, M.S., Burns, J.A., Hedman, M.M., Spitale, J.N., Porco, C.C., Murray, C.D., and the Cassini Imaging team [2005]. Bull. Am. Astron. Soc. 37, 767), which might be attributed to the neglect of particle interactions and vertical motion in our model.
Business process management aims at capturing, understanding, and improving work in organizations. The central artifacts are process models, which serve different purposes. Detailed process models are used to analyze concrete working procedures, while high-level models show, for instance, handovers between departments. To provide different views on process models, business process model abstraction has emerged. While several approaches have been proposed, a number of abstraction use case that are both relevant for industry and scientifically challenging are yet to be addressed. In this paper we systematically develop, classify, and consolidate different use cases for business process model abstraction. The reported work is based on a study with BPM users in the health insurance sector and validated with a BPM consultancy company and a large BPM vendor. The identified fifteen abstraction use cases reflect the industry demand. The related work on business process model abstraction is evaluated against the use cases, which leads to a research agenda.
Der Einfluss der Dynamik auf die stratosphärische Ozonvariabilität über der Arktis im Frühwinter
(2010)
Der frühwinterliche Ozongehalt ist ein Indikator für den Ozongehalt im Spätwinter/Frühjahr. Jedoch weist dieser aufgrund von Absinkprozessen, chemisch bedingten Ozonabbau und Wellenaktivität von Jahr zu Jahr starke Schwankungen auf. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass diese Variabilität weitestgehend auf dynamische Prozesse während der Wirbelbildungsphase des arktischen Polarwirbels zurückgeht. Ferner wird der bisher noch ausstehende Zusammenhang zwischen dem früh- und spätwinterlichen Ozongehalt bezüglich Dynamik und Chemie aufgezeigt. Für die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der im Polarwirbel eingeschlossenen Luftmassenzusammensetzung und Ozonmenge wurden Beobachtungsdaten von Satellitenmessinstrumenten und Ozonsonden sowie Modellsimulationen des Lagrangschen Chemie/Transportmodells ATLAS verwandt. Die über die Fläche (45–75°N) und Zeit (August-November) gemittelte Vertikalkomponente des Eliassen-Palm-Flussvektors durch die 100hPa-Fläche zeigt eine Verbindung zwischen der frühwinterlichen wirbelinneren Luftmassenzusammensetzung und der Wirbelbildungsphase auf. Diese ist jedoch nur für die untere Stratosphäre gültig, da die Vertikalkomponente die sich innerhalb der Stratosphäre ändernden Wellenausbreitungsbedingungen nicht erfasst. Für eine verbesserte Höhendarstellung des Signals wurde eine neue integrale auf der Wellenamplitude und dem Charney-Drazin-Kriterium basierende Größe definiert. Diese neue Größe verbindet die Wellenaktivität während der Wirbelbildungsphase sowohl mit der Luftmassenzusammensetzung im Polarwirbel als auch mit der Ozonverteilung über die Breite. Eine verstärkte Wellenaktivität führt zu mehr Luft aus niedrigeren ozonreichen Breiten im Polarwirbel. Aber im Herbst und Frühwinter zerstören chemische Prozesse, die das Ozon ins Gleichgewicht bringen, die interannuale wirbelinnere Ozonvariablität, die durch dynamische Prozesse während der arktischen Polarwirbelbildungsphase hervorgerufen wird. Eine Analyse in Hinblick auf den Fortbestand einer dynamisch induzierten Ozonanomalie bis in den Mittwinter ermöglicht eine Abschätzung des Einflusses dieser dynamischen Prozesse auf den arktischen Ozongehalt. Zu diesem Zweck wurden für den Winter 1999–2000 Modellläufe mit dem Lagrangesche Chemie/Transportmodell ATLAS gerechnet, die detaillierte Informationen über den Erhalt der künstlichen Ozonvariabilität hinsichtlich Zeit, Höhe und Breite liefern. Zusammengefasst, besteht die dynamisch induzierte Ozonvariabilität während der Wirbelbildungsphase länger im Inneren als im Äußeren des Polarwirbels und verliert oberhalb von 750K potentieller Temperatur ihre signifikante Wirkung auf die mittwinterliche Ozonvariabilität. In darunterliegenden Höhenbereichen ist der Anteil an der ursprünglichen Störung groß, bis zu 90% auf der 450K. Innerhalb dieses Höhenbereiches üben die dynamischen Prozesse während der Wirbelbildungsphase einen entscheidenden Einfluss auf den Ozongehalt im Mittwinter aus.
Gegenstand dieser Arbeit ist die Konzeption, Entwicklung und exemplarische Implementierung eines generischen Verfahrens zur Erfassung, Verarbeitung, Auswertung und kartographischen Visualisierung urbaner Strukturen im altweltlichen Trockengürtel mittels hochauflösender operationeller Fernerkundungsdaten. Das Verfahren wird am Beispiel der jemenitischen Hauptstadt Sanaa einer Vertreterin des Typus der Orientalischen Stadt angewandt und evaluiert. Das zu entwickelnde Verfahren soll auf Standardverfahren und Systemen der raumbezogenen Informationsverarbeitung basieren und in seinen wesentlichen Prozessschritten automatisiert werden können. Daten von hochauflösenden operationellen Fernerkundungssystemen (wie z.B. QuickBird, Ikonos u. a.) erlauben die Erkennung und Kartierung urbaner Objekte, wie Gebäude, Straßen und sogar Autos. Die mit ihnen erstellten Karten und den daraus gewonnenen Informationen können zur Erfassung von Urbanisierungsprozessen (Stadt- und Bevölkerungswachstum) herangezogen werden. Sie werden auch zur Generierung von 3D-Stadtmodellen genutzt. Diese dienen z.B. der Visualisierung für touristische Anwendungen, für die Stadtplanung, für Lärmanalysen oder für die Standortplanung von Mobilfunkantennen. Bei dem in dieser Arbeit erzeugten 3D-Visualisierung wurden jedoch keine Gebäudedetails erfasst. Entscheidend war vielmehr die Wiedergabe der Siedlungsstruktur, die im Vorhandensein und in der Anordnung der Gebäude liegt. In dieser Arbeit wurden Daten des Satellitensensors Quickbird von 2005 verwendet. Sie zeigen einen Ausschnitt der Stadt Sanaa in Jemen. Die Fernerkundungsdaten wurden durch andere Daten, u.a. auch Geländedaten, ergänzt und verifiziert. Das ausgearbeitete Verfahren besteht aus der Klassifikation der Satellitenbild-aufnahme, die u.a. pixelbezogen und für jede Klasse einzeln (pixelbezogene Klassifikation auf Klassenebene) durchgeführt wurde. Zusätzlich fand eine visuelle Interpretation der Satellitenbildaufnahme statt, bei der einzelne Flächen und die Straßen digitalisiert und die Objekte mit Symbolen gekennzeichnet wurden. Die aus beiden Verfahren erstellten Stadtkarten wurden zu einer fusioniert. Durch die Kombination der Ergebnisse werden die Vorteile beider Karten in einer vereint und ihre jeweiligen Schwächen beseitigt bzw. minimiert. Die digitale Erfassung der Konturlinien auf der Orthophotomap von Sanaa erlaubte die Erstellung eines Digitalen Geländemodells, das der dreidimensionalen Darstellung des Altstadtbereichs von Sanaa diente. Die 3D-Visualisierung wurde sowohl von den pixelbezogenen Klassifikationsergebnissen auf Klassenebene als auch von der digitalen Erfassung der Objekte erstellt. Die Ergebnisse beider Visualisierungen wurden im Anschluss in einer Stadtkarte vereint. Bei allen Klassifikationsverfahren wurden die asphaltierten Straßen, die Vegetation und einzeln stehende Gebäude sehr gut erfasst. Die Klassifikation der Altstadt gestaltete sich aufgrund der dort für die Klassifikation herrschenden ungünstigen Bedingungen am problematischsten. Die insgesamt besten Ergebnisse mit den höchsten Genauigkeitswerten wurden bei der pixelbezogenen Klassifikation auf Klassenebene erzielt. Dadurch, dass jede Klasse einzeln klassifiziert wurde, konnte die zu einer Klasse gehörende Fläche besser erfasst und nachbearbeitet werden. Die Datenmenge wurde reduziert, die Bearbeitungszeit somit kürzer und die Speicherkapazität geringer. Die Auswertung bzw. visuelle Validierung der pixel-bezogenen Klassifikationsergebnisse auf Klassenebene mit dem Originalsatelliten-bild gestaltete sich einfacher und erfolgte genauer als bei den anderen durch-geführten Klassifikationsverfahren. Außerdem war es durch die alleinige Erfassung der Klasse Gebäude möglich, eine 3D-Visualisierung zu erzeugen. Bei einem Vergleich der erstellten Stadtkarten ergibt sich, dass die durch die visuelle Interpretation erstellte Karte mehr Informationen enthält. Die von den pixelbezogenen Klassifikationsergebnissen auf Klassenebene erstellte Karte ist aber weniger arbeits- und zeitaufwendig zu erzeugen. Zudem arbeitet sie die Struktur einer orientalischen Stadt mit den wesentlichen Merkmalen besser heraus. Durch die auf Basis der 2D-Stadtkarten erstellte 3D-Visualisierung wird ein anderer räumlicher Eindruck vermittelt und bestimmte Elemente einer orientalischen Stadt deutlich gemacht. Dazu zählen die sich in der Altstadt befindenden Sackgassen und die ehemalige Stadtmauer. Auch die für Sanaa typischen Hochhäuser werden in der 3D-Visualisierung erkannt. Insgesamt wurde in der Arbeit ein generisches Verfahren entwickelt, dass mit geringen Modifikationen auch auf andere städtische Räume des Typus orientalische Stadt angewendet werden kann.
The programmable network envisioned in the 1990s within standardization and research for the Intelligent Network is currently coming into reality using IPbased Next Generation Networks (NGN) and applying Service-Oriented Architecture (SOA) principles for service creation, execution, and hosting. SOA is the foundation for both next-generation telecommunications and middleware architectures, which are rapidly converging on top of commodity transport services. Services such as triple/quadruple play, multimedia messaging, and presence are enabled by the emerging service-oriented IPMultimedia Subsystem (IMS), and allow telecommunications service providers to maintain, if not improve, their position in the marketplace. SOA becomes the de facto standard in next-generation middleware systems as the system model of choice to interconnect service consumers and providers within and between enterprises. We leverage previous research activities in overlay networking technologies along with recent advances in network abstraction, service exposure, and service creation to develop a paradigm for a service environment providing converged Internet and Telecommunications services that we call Service Broker. Such a Service Broker provides mechanisms to combine and mediate between different service paradigms from the two domains Internet/WWW and telecommunications. Furthermore, it enables the composition of services across these domains and is capable of defining and applying temporal constraints during creation and execution time. By adding network-awareness into the service fabric, such a Service Broker may also act as a next generation network-to-service element allowing the composition of crossdomain and cross-layer network and service resources. The contribution of this research is threefold: first, we analyze and classify principles and technologies from Information Technologies (IT) and telecommunications to identify and discuss issues allowing cross-domain composition in a converging service layer. Second, we discuss service composition methods allowing the creation of converged services on an abstract level; in particular, we present a formalized method for model-checking of such compositions. Finally, we propose a Service Broker architecture converging Internet and Telecom services. This environment enables cross-domain feature interaction in services through formalized obligation policies acting as constraints during service discovery, creation, and execution time.
Der SC Motor/FC Carl Zeiss Jena war seit Ende der 50-er Jahre bis in die 80-er Jahre hinein ein vom DFV der DDR und vom DTSB immer wieder benannter und bestätigter Schwerpunktclub innerhalb der sogenannten zivilen Clubs. Der SC Turbine/FC Rot-Weiß Erfurt konnte diesen Status innerhalb des Fußballverbands dagegen nie erreichen. Die zentrale Frage dieser Dissertation nach den spezifischen Bedingungsgefügen des zivilen Schwerpunktclubs FC Carl Zeiss Jena (und Vorgänger) und des zivilen Nichtschwerpunktclubs FC Rot-Weiß Erfurt (und Vorgänger) im DDR-Fußballsystem ergab sich aus dieser unterschiedlichen Privilegierung und den ungleichen Erfolgsbilanzen dieser beiden Clubs. Die Hypothese der komparativ angelegten Fallstudie vermutete einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen diesen deutlich sichtbaren Erfolgsunterschieden der beiden Mannschaften in der DDR und den erfolgten Schwerpunktfestlegungen. Zusätzlich konnte vermutet werden, dass ein beträchtlicher Anteil an den Jenaer Erfolgen auf die besonders starke Unterstützung des wirtschaftlich mächtigen VEB Carl Zeiss Jena zurückzuführen war. Um diesen Zusammenhängen nachzugehen, fragte der Autor nach den konkreten Bevorzugungen des Jenaer Schwerpunktclubs und den Benachteiligungen des Erfurter Nichtschwerpunktclubs und nach den spezifischen Bedingungen und Handlungsspielräumen der beiden Thüringer Mannschaften in der DDR. Daraus ergaben sich eine Reihe von detaillierten, auf einen Vergleich der verschiedenen Bedingungen in Erfurt und in Jena hin orientierte, Fragen, welche in der vorliegenden Untersuchung detailliert beantwortet werden: Wie sah die besondere Förderung des DFV bzw. des DTSB für einen Schwerpunktclub wie Jena überhaupt aus? Wer nahm Einfluss auf die Clubs, von wem waren diese abhängig, wer förderte sie durch welche Leistungen? Wie wurden diese Beschlüsse vor Ort umgesetzt? Wer waren die Trägerbetriebe und in welchem Maße und wodurch engagierten sich diese für den Fußball in Erfurt und Jena? Wie kamen die häufigen Wechsel der besten Spieler Erfurts nach Jena zustande? Warum war die Richtung dieser Wechsel insgesamt einseitig in Richtung Jena? Welche finanziellen, materiellen und sozialen Bedingungen konnten den Spielern in Jena und Erfurt geboten werden? Die vorliegenden Ergebnisse dieser erstmals für die zivilen Clubs auf der Mikroperspektive angelegten systematischen Untersuchung bestätigen das bereits von Hans Joachim Teichler als grundlegend für den DDR-Fußball beschriebene Konfliktmuster des „Fußball-Lokalpatriotismus versus Parteiräson“. Eigenmächtige Handlungen vieler Betriebsleiter und zahlreicher Partei- und Gewerkschaftsfunktionäre in den Trägerbetrieben konnten beispielsweise in Erfurt bei der eigenmächtigen Erhöhung der Aufnahmezahlen von Fußballern an die KJS Erfurt oder in Jena bei der Anstellung der Fußballer im Zeisswerk nachgewiesen werden. Das am sowjetischen Vorbild orientierte Sportsystem der DDR mit seinen engen Bindungen an die Trägerbetriebe provozierte geradezu verdeckte Zuwendungen der Betriebe, die über die Clubs an die Spieler weitergereicht wurden. Für die zentralen Instanzen des DDR-Fußballs war das ein Dauerproblem, weil sich damit ein Großteil der Vorgänge vor Ort der Steuerung entzog. Wie in der vorliegenden Arbeit beschrieben wird, war genau dies jedoch der Schlüssel für den Erfolg des SC Motor/FC Carl Zeiss Jena vom Ende der 50-er bis in den Anfang der 80-er Jahre bzw. für den vergleichsweisen Misserfolg des SC Turbine/FC Rot-Weiß Erfurt im gleichen Zeitraum. Dass letztlich die finanziellen, materiellen und sozialen Möglichkeiten die entscheidende Gründe für die Spieler waren, zu einem anderen Club oder einer BSG zu wechseln, mithin demnach Marktmechanismen, und hier in erster Linie der Grund für die Stärke des SC Motor/FC Carl Zeiss Jena zu suchen ist, ist eine zentrale Erkenntnis dieser Arbeit.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der aktiven Komponenten und ihrer Wechselwirkungen in teilorganischen Hybrid-Solarzellen. Diese bestehen aus einer dünnen Titandioxidschicht, kombiniert mit einer dünnen Polymerschicht. Die Effizienz der Hybrid-Solarzellen wird durch die Lichtabsorption im Polymer, die Dissoziation der gebildeten Exzitonen an der aktiven Grenzfläche zwischen TiO2 und Polymer, sowie durch Generation und Extraktion freier Ladungsträger bestimmt. Zur Optimierung der Solarzellen wurden grundlegende physikalische Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Materialen sowie der Einfluss verschiedener Herstellungsparameter untersucht. Unter anderem wurden Fragen zum optimalen Materialeinsatz und Präparationsbedingungen beantwortet sowie grundlegende Einflüsse wie Schichtmorphologie und Polymerinfiltration näher betrachtet. Zunächst wurde aus unterschiedlich hergestelltem Titandioxid (Akzeptor-Schicht) eine Auswahl für den Einsatz in Hybrid-Solarzellen getroffen. Kriterium war hierbei die unterschiedliche Morphologie aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit, der Film-Struktur, der Kristallinität und die daraus resultierenden Solarzelleneigenschaften. Für die anschließenden Untersuchungen wurden mesoporöse TiO2–Filme aus einer neuen Nanopartikel-Synthese, welche es erlaubt, kristalline Partikel schon während der Synthese herzustellen, als Elektronenakzeptor und konjugierte Polymere auf Poly(p-Phenylen-Vinylen) (PPV)- bzw. Thiophenbasis als Donatormaterial verwendet. Bei der thermischen Behandlung der TiO2-Schichten erfolgt eine temperaturabhängige Änderung der Morphologie, jedoch nicht der Kristallstruktur. Die Auswirkungen auf die Solarzelleneigenschaften wurden dokumentiert und diskutiert. Um die Vorteile der Nanopartikel-Synthese, die Bildung kristalliner TiO2-Partikel bei tiefen Temperaturen, nutzen zu können, wurden erste Versuche zur UV-Vernetzung durchgeführt. Neben der Beschaffenheit der Oxidschicht wurde auch der Einfluss der Polymermorphologie, bedingt durch Lösungsmittelvariation und Tempertemperatur, untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass u.a. die Viskosität der Polymerlösung die Infiltration in die TiO2-Schicht und dadurch die Effizienz der Solarzelle beeinflusst. Ein weiterer Ansatz zur Erhöhung der Effizienz ist die Entwicklung neuer lochleitender Polymere, welche möglichst über einen weiten spektralen Bereich Licht absorbieren und an die Bandlücke des TiO2 angepasst sind. Hierzu wurden einige neuartige Konzepte, z.B. die Kombination von Thiophen- und Phenyl-Einheiten näher untersucht. Auch wurde die Sensibilisierung der Titandioxidschicht in Anlehnung an die höheren Effizienzen der Farbstoffzellen in Betracht gezogen. Zusammenfassend konnten im Rahmen dieser Arbeit wichtige Einflussparameter auf die Funktion hybrider Solarzellen identifiziert und z.T. näher diskutiert werden. Für einige limitierende Faktoren wurden Konzepte zur Verbesserung bzw. Vermeidung vorgestellt.
Crustal deformation can be the result of volcanic and tectonic activity such as fault dislocation and magma intrusion. The crustal deformation may precede and/or succeed the earthquake occurrence and eruption. Mitigating the associated hazard, continuous monitoring of the crustal deformation accordingly has become an important task for geo-observatories and fast response systems. Due to highly non-linear behavior of the crustal deformation fields in time and space, which are not always measurable using conventional geodetic methods (e.g., Leveling), innovative techniques of monitoring and analysis are required. In this thesis I describe novel methods to improve the ability for precise and accurate mapping the spatiotemporal surface deformation field using multi acquisitions of satellite radar data. Furthermore, to better understand the source of such spatiotemporal deformation fields, I present novel static and time dependent model inversion approaches. Almost any interferograms include areas where the signal decorrelates and is distorted by atmospheric delay. In this thesis I detail new analysis methods to reduce the limitations of conventional InSAR, by combining the benefits of advanced InSAR methods such as the permanent scatterer InSAR (PSI) and the small baseline subsets (SBAS) with a wavelet based data filtering scheme. This novel InSAR time series methodology is applied, for instance, to monitor the non-linear deformation processes at Hawaii Island. The radar phase change at Hawaii is found to be due to intrusions, eruptions, earthquakes and flank movement processes and superimposed by significant environmental artifacts (e.g., atmospheric). The deformation field, I obtained using the new InSAR analysis method, is in good agreement with continuous GPS data. This provides an accurate spatiotemporal deformation field at Hawaii, which allows time dependent source modeling. Conventional source modeling methods usually deal with static deformation field, while retrieving the dynamics of the source requires more sophisticated time dependent optimization approaches. This problem I address by combining Monte Carlo based optimization approaches with a Kalman Filter, which provides the model parameters of the deformation source consistent in time. I found there are numerous deformation sources at Hawaii Island which are spatiotemporally interacting, such as volcano inflation is associated to changes in the rifting behavior, and temporally linked to silent earthquakes. I applied these new methods to other tectonic and volcanic terrains, most of which revealing the importance of associated or coupled deformation sources. The findings are 1) the relation between deep and shallow hydrothermal and magmatic sources underneath the Campi Flegrei volcano, 2) gravity-driven deformation at Damavand volcano, 3) fault interaction associated with the 2010 Haiti earthquake, 4) independent block wise flank motion at the Hilina Fault system, Kilauea, and 5) interaction between salt diapir and the 2005 Qeshm earthquake in southern Iran. This thesis, written in cumulative form including 9 manuscripts published or under review in peer reviewed journals, improves the techniques for InSAR time series analysis and source modeling and shows the mutual dependence between adjacent deformation sources. These findings allow more realistic estimation of the hazard associated with complex volcanic and tectonic systems.
Die automatische Informationsextraktion (IE) aus unstrukturierten Texten ermöglicht völlig neue Wege, auf relevante Informationen zuzugreifen und deren Inhalte zu analysieren, die weit über bisherige Verfahren zur Stichwort-basierten Dokumentsuche hinausgehen. Die Entwicklung von Programmen zur Extraktion von maschinenlesbaren Daten aus Texten erfordert jedoch nach wie vor die Entwicklung von domänenspezifischen Extraktionsprogrammen. Insbesondere im Bereich der Enterprise Search (der Informationssuche im Unternehmensumfeld), in dem eine große Menge von heterogenen Dokumenttypen existiert, ist es oft notwendig ad-hoc Programm-module zur Extraktion von geschäftsrelevanten Entitäten zu entwickeln, die mit generischen Modulen in monolithischen IE-Systemen kombiniert werden. Dieser Umstand ist insbesondere kritisch, da potentiell für jeden einzelnen Anwendungsfall ein von Grund auf neues IE-System entwickelt werden muss. Die vorliegende Dissertation untersucht die effiziente Entwicklung und Ausführung von IE-Systemen im Kontext der Enterprise Search und effektive Methoden zur Ausnutzung bekannter strukturierter Daten im Unternehmenskontext für die Extraktion und Identifikation von geschäftsrelevanten Entitäten in Doku-menten. Grundlage der Arbeit ist eine neuartige Plattform zur Komposition von IE-Systemen auf Basis der Beschreibung des Datenflusses zwischen generischen und anwendungsspezifischen IE-Modulen. Die Plattform unterstützt insbesondere die Entwicklung und Wiederverwendung von generischen IE-Modulen und zeichnet sich durch eine höhere Flexibilität und Ausdrucksmächtigkeit im Vergleich zu vorherigen Methoden aus. Ein in der Dissertation entwickeltes Verfahren zur Dokumentverarbeitung interpretiert den Daten-austausch zwischen IE-Modulen als Datenströme und ermöglicht damit eine weitgehende Parallelisierung von einzelnen Modulen. Die autonome Ausführung der Module führt zu einer wesentlichen Beschleu-nigung der Verarbeitung von Einzeldokumenten und verbesserten Antwortzeiten, z. B. für Extraktions-dienste. Bisherige Ansätze untersuchen lediglich die Steigerung des durchschnittlichen Dokumenten-durchsatzes durch verteilte Ausführung von Instanzen eines IE-Systems. Die Informationsextraktion im Kontext der Enterprise Search unterscheidet sich z. B. von der Extraktion aus dem World Wide Web dadurch, dass in der Regel strukturierte Referenzdaten z. B. in Form von Unternehmensdatenbanken oder Terminologien zur Verfügung stehen, die oft auch die Beziehungen von Entitäten beschreiben. Entitäten im Unternehmensumfeld haben weiterhin bestimmte Charakteristiken: Eine Klasse von relevanten Entitäten folgt bestimmten Bildungsvorschriften, die nicht immer bekannt sind, auf die aber mit Hilfe von bekannten Beispielentitäten geschlossen werden kann, so dass unbekannte Entitäten extrahiert werden können. Die Bezeichner der anderen Klasse von Entitäten haben eher umschreibenden Charakter. Die korrespondierenden Umschreibungen in Texten können variieren, wodurch eine Identifikation derartiger Entitäten oft erschwert wird. Zur effizienteren Entwicklung von IE-Systemen wird in der Dissertation ein Verfahren untersucht, das alleine anhand von Beispielentitäten effektive Reguläre Ausdrücke zur Extraktion von unbekannten Entitäten erlernt und damit den manuellen Aufwand in derartigen Anwendungsfällen minimiert. Verschiedene Generalisierungs- und Spezialisierungsheuristiken erkennen Muster auf verschiedenen Abstraktionsebenen und schaffen dadurch einen Ausgleich zwischen Genauigkeit und Vollständigkeit bei der Extraktion. Bekannte Regellernverfahren im Bereich der Informationsextraktion unterstützen die beschriebenen Problemstellungen nicht, sondern benötigen einen (annotierten) Dokumentenkorpus. Eine Methode zur Identifikation von Entitäten, die durch Graph-strukturierte Referenzdaten vordefiniert sind, wird als dritter Schwerpunkt untersucht. Es werden Verfahren konzipiert, welche über einen exakten Zeichenkettenvergleich zwischen Text und Referenzdatensatz hinausgehen und Teilübereinstimmungen und Beziehungen zwischen Entitäten zur Identifikation und Disambiguierung heranziehen. Das in der Arbeit vorgestellte Verfahren ist bisherigen Ansätzen hinsichtlich der Genauigkeit und Vollständigkeit bei der Identifikation überlegen.
Die Qualität von Nutzpflanzen ist von zahlreichen Einflussfaktoren wie beispielsweise Lagerbedingungen und Sorteneigenschaften abhängig. Um Qualitätsmängel zu minimieren und Absatzchancen von Nutzpflanzen zu steigern sind umfangreiche Analysen hinsichtlich ihrer stofflichen Zusammensetzung notwendig. Chromatographische Techniken gekoppelt an ein Massenspektrometer und die Kernspinresonanzspektroskopie wurden dafür bislang verwendet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Gaschromatograph an ein Flugzeitmassenspektrometer (GC-TOF-MS) gekoppelt, um physiologische Prozesse bzw. Eigenschaften (die Schwarzfleckigkeit, die Chipsbräunung, das Physiologische Alter und die Keimhemmung) von Nutzpflanzen aufzuklären. Als Pflanzenmodell wurde dafür die Kartoffelknolle verwendet. Dazu wurden neue analytische Lösungsansätze entwickelt, die eine zielgerichtete Auswertung einer Vielzahl von Proben, die Etablierung einer umfangreichen Referenzspektrenbibliothek und die sichere Archivierung aller experimentellen Daten umfassen. Das Verfahren der Probenvorbereitung wurde soweit modifiziert, dass gering konzentrierte Substanzen mittels GC-TOF-MS analysiert werden können. Dadurch wurde das durch die Probenvorbereitung limitierte Substanzspektrum erweitert. Anhand dieser Lösungsansätze wurden physiologisch relevante Stoffwechselprodukte identifiziert, welche indikativ (klassifizierend) bzw. prädiktiv (vorhersagend) für die physiologischen Prozesse sind. Für die Schwarzfleckigkeitsneigung und die Chipseignung wurde jeweils ein biochemisches Modell zur Vorhersage dieser Prozesse aufgestellt und auf eine Züchtungspopulation übertragen. Ferner wurden für die Schwarzfleckigkeit Stoffwechselprodukte des Respirationsstoffwechsels identifiziert sowie Aminosäuren, Glycerollipide und Phenylpropanoide für das Physiologische Alter als relevant erachtet. Das physiologische Altern konnte durch die Anwendung höherer Temperaturen beschleunigt werden. Durch Anwendung von Keimhemmern (Kümmelöl, Chlorpropham) wurde eine Verzögerung des physiologischen Alterns beobachtet. Die Applikation von Kümmelöl erwies sich dabei als besonders vorteilhaft. Kümmelöl behandelte Knollen wiesen im Vergleich zu unbehandelten Knollen nur Veränderungen im Aminosäure-, Zucker- und Sekundärstoffwechsel auf. Chlorpropham behandelte Knollen wiesen einen ähnlichen Stoffwechsel wie die unbehandelten Knollen auf. Für die bislang noch nicht identifizierten Stoffwechselprodukte wurden im Rahmen dieser Arbeit das Verfahren der „gezielten An-/Abreicherung“, der „gepaarten NMR/GC-TOF-MS Analyse“ und das „Entscheidungsbaumverfahren“ entwickelt. Diese ermöglichen eine Klassifizierung von GC-MS Signalen im Hinblick auf ihre chemische Funktionalität. Das Verfahren der gekoppelten NMR/GC-TOF-MS Analyse erwies sich dabei als besonders erfolgversprechend, da es eine Aufklärung bislang unbekannter gaschromatographischer Signale ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit wurden neue Stoffwechselprodukte in der Kartoffelknolle identifiziert, wodurch ein wertvoller Beitrag zur Analytik der Metabolomik geleistet wurde.
Die Gasversorgung Europas
(2010)
Die Abhängigkeit der EU von Russlands Gaslieferungen sowie die Zuverlässigkeit des Transitlandes Ukraine ist hochgradig umstritten. Für den Politikwissenschaftler Jacopo Pepe, zeigen sich dabei jedoch keine existentiellen Bedrohungen für die Versorgungssicherheit Europas, sondern konstruierte Diskurse. Er argumentiert, dass es sich hier nicht um geopolitisches sondern um ein ökonomisches Problem handelt. Dieses wurzelt in dem ukrainisch-russisch Gasgeschäft der 1990er Jahre. Geopolitische Fragen und belastete politischen Beziehungen haben die Krise zugespitzt und die russische Reaktion verschärft. Erst so konnte das Umfeld für einen „Securitization“ Diskurs entstehen, der mit geostrategischen Zielen der USA übereinstimmt. Die Lösung muss sowohl (geo)ökonomisch als auch geopolitisch erfolgen: Geoökonomisch, durch die Gründung eines europäisch-russisch-ukrainischen Konsortium für die Verwaltung des International Transport System der Ukraine; geopolitisch durch eine kooperative Neuvermessung des Verhältnisses der EU mit Russland. Nur dadurch kann ein erneutes Scheitern der Gasversorgung Europas verhindert werden.
Mit Seitenkettenpolystyrenen wurde ein neues Synthesekonzept für phosphoreszente polymere LED-Materialien aufgestellt und experimentell verifiziert. Zunächst erfolgten auf Grundlage strukturell einfacher Verbindungen Untersuchungen zum Einfluss von Spacern zwischen aktiven Seitengruppen und dem Polystyrenrückgrat. Es wurden Synthesemethoden für die Monomere etabliert, durch die aktive Elemente - Elektronen- und Lochleiter - mit und ohne diesen Spacer zugänglich sind. Durch Kombination dieser Monomere waren unter Hinzunahme von polymerisierbaren Iridium-Komplexen in unterschiedlicher Emissionswellenlänge statistische Terpolymere darstellbar. Es wurde gezeigt, dass die Realisierung bestimmter Verhältnisse zwischen Loch-, Elektronenleiter und Triplettemitter in ausreichender Molmasse möglich ist. Die Glasstufen der Polymere zeigten eine deutliche Strukturabhängigkeit. Auf die Lage der Grenzorbitale übten die Spacer nahezu keinen Einfluss aus. Die unterschiedlichen Makromoleküle kamen in polymeren Licht emittierenden Dioden (PLEDs) zum Einsatz, wobei ein deutlicher Einfluss der Spacereinheiten auf die Leistungscharakteristik der PLEDs festzustellen war: Sowohl Effizienz, Leuchtdichte wie auch Stromdichte waren durch den Einsatz der kompakten Makromoleküle ohne Spacer deutlich höher. Diese Beobachtungen begründeten sich hauptsächlich in der Verwendung der aliphatischen Spacer, die den Anteil im Polymer erhöhten, der keine Konjugation und damit elektrisch isolierende Eigenschaften besaß. Diese Schlussfolgerungen waren mit allen drei realisierten Emissionsfarben grün, rot und blau verifizierbar. Die besten Messergebnisse erzielte eine PLED aus einem grün emittierenden und spacerlosen Terpolymer mit einer Stromeffizienz von etwa 28 cd A-1 (bei 6 V) und einer Leuchtdichte von 3200 cd m-2 (bei 8 V). Ausgehend von obigen Ergebnissen konnten neue Matrixmaterialien aus dem Bereich verdampfbarer Moleküle geringer Molmasse in das Polystyrenseitenkettenkonzept integriert werden. Es wurden Strukturvariationen sowohl von loch- wie auch von elektronenleitenden Verbindungen als Homopolymere dargestellt und als molekular dotierte Systeme in PLEDs untersucht. Sieben verschiedene lochleitende Polymere mit Triarylamin-Grundkörper und drei elektronendefizitäre Polymere auf der Basis von Phenylbenzimidazol konnten erfolgreich in den Polymeransatz integriert werden. Spektroskopische und elektrochemische Untersuchungen zeigten kaum eine Veränderung der Charakteristika zwischen verdampfbaren Molekülen und den dargestellten Makromolekülen. Diese ladungstransportierenden Makro-moleküle wurden als polymere Matrizes molekular dotiert und lösungsbasiert zu Einschicht-PLEDs verarbeitet. Als aussichtsreichstes Lochleiterpolymer dieser Reihe, mit einer Strom-effizenz von etwa 33 cd A-1 (bei 8 V) und einer Leuchtdichte von 6700 cd m-2 (bei 10 V), stellte sich ein Triarylaminderivat mit Carbazolsubstituenten heraus. Als geeignetstes Matrixmaterial für die Elektronenleitung wurde ein meta-verknüpftes Di-Phenylbenzimidazol ausfindig gemacht, das in der PLED eine Stromeffizienz von etwa 20 cd A-1 (bei 8 V) und eine Leuchtdichte von 7100 cd m-2 (bei 10 V) erzielte. Anschließend wurden die geeignetsten Monomere zu Copolymeren kombiniert: Die lochleitende Einheit bildete ein carbazolylsubstituiertes Triarylamin und die elektronen-leitende Einheit war ein disubstituiertes Phenylbenzimidazol. Dieses Copolymer diente im Folgenden dazu, PLEDs zu realisieren und die Leistungsdaten mit denen eines Homopolymer-blends zu vergleichen, wobei der Blend die bessere Leistungscharakteristik zeigte. Mit dem Homopolymerblend waren Bauteileffizienzen von annähernd 30 cd A-1 (bei 10 V) und Leuchtdichten von 6800 cd m-2 neben einer Verringerung der Einsatzspannung realisierbar. Für die abschließende Darstellung bipolarer Blockcopolymere wurde auf die Nitroxid-vermittelte Polymerisation zurückgegriffen. Mit dieser Technik waren kontrollierte radikalische Polymersiationen mit ausgewählten Monomeren in unterschiedlichen Block-längen durchführbar. Diese Blockcopolymere kamen als molekular dotierte Matrizes in phosphoreszenten grün emittierenden PLEDs zum Einsatz. Die Bauteile wurden sowohl mit statistischen Copolymeren, wie auch mit Homopolymerblends in gleicher Zusammensetzung aber unterschiedlichem Polymerisationsgrad hinsichtlich der Leistungscharakteristik verglichen. Kernaussage dieser Untersuchungen ist, dass hochmolekulare Systeme eine bessere Leistungscharakteristik aufweisen als niedermolekulare Matrizes. Über Rasterkraft-mikroskopie konnte eine Phasenseparation in einem Größenbereich von etwa 10 nm für den hochmolekularen Homopolymerblend nachgewiesen werden. Für die Blockcopolymere war es nicht möglich eine Phasenseparation zu beobachten, was vorwiegend auf deren zu geringe Blocklänge zurückgeführt wurde.
Gesunde sowie qualitativ hochwertige Nahrungsmittel sind wichtige Voraussetzungen, um einerseits die Lebensmittelsicherheit entlang der Wertschöpfungskette (Wachstum, Verarbeitung, Lagerung und Transport) und andererseits einen vorbeugenden Verbraucherschutz zu gewährleisten. Die Belastung der Nahrung mit Rückständen jeglicher Art war in letzter Zeit häufig Mittelpunkt heftiger öffentlicher Diskussionen. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass unter bestimmten Bedingungen durch Pilze gebildete Giftstoffe, so genannte Mykotoxine, die Ernteprodukte belasten und es bei deren Verzehr durch Menschen oder Tiere zu Vergiftungen kommen kann. Die FAO schätzt, dass etwa 25% der Weltproduktion von Nahrungsmitteln mit Mykotoxinen kontaminiert und in 20% der Getreideernte der Europäischen Union messbare Konzentrationen an Mykotoxinen detektierbar sind. Damit die Lebensmittelsicherheit weiterhin gewährleistet bleibt, werden neben den Routinemethoden schnellere und zerstörungsfreie Methoden benötigt, um die Lebensmittel direkt vor Ort auf Schimmelpilze und deren Mykotoxine zu untersuchen. In dieser Arbeit wird das Potenzial von ausgewählten optisch-basierten spektroskopischen Methoden für die in-situ bzw. in-line Detektion von Schimmelpilzen sowie Mykotoxinen in Getreide(produkten) untersucht. Es werden Absorptions- und Reflexionsmethoden einerseits und Fluoreszenztechniken andererseits eingesetzt. Die spektroskopischen Methoden werden dabei auf Proben unterschiedlicher Komplexität angewandt - beginnend mit der Untersuchung der photophysikalischen Eigenschaften der reinen Mykotoxine in Lösung über künstlich mit verschiedenen Mykotoxinen kontaminierten Getreideproben bis hin zu mit Pilzen befallenem Getreide und hochveredelte Lebensmittel (Wein und Bier) als Proben höchster Komplexität.
Kinder erwerben Passivstrukturen später als die meisten anderen syntaktischen Strukturen. Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Frage, ob dies auf informationsstrukturelle Faktoren zurückzuführen sein könnte. Probleme beim Erwerb von Passivsätzen wurden in vorhergehenden Studien unter anderem auf ihre geringe Inputfrequenz oder bestimmte syntaktische Charakteristika von Passivsätzen zurückgeführt. Jedoch konnte bisher keiner dieser Ansätze ihr spätes Erwerbsalter umfassend erklären. Während Aktivsätze, die kanonische, unmarkierte Satzstruktur im Deutschen, in jeglichem Diskurskontext verwendet werden können, werden Passivsätze fast ausschließlich dann verwendet, wenn der Patiens der beschriebenen Handlung schon vorerwähnt war und/ oder als Topik eines Satzes fungieren soll. Passivsätze sind also nicht in jedem Kontext informationsstrukturell adäquat. Kinder haben im Gegensatz zu Erwachsenen aufgrund ihrer geringeren syntaktischen Fähigkeiten Probleme, Sätze zu verarbeiten, die nicht in einem adäquaten Kontext stehen. Der Einfluss dieser Kontextbedingungen auf das Satzverständnis wurde in der vorliegenden Studie bei deutschsprachigen Kindern untersucht. Kindern zwischen 3;0 und 4;11 Jahren wurden Aktiv- oder Passivsätze präsentiert, denen informationsstrukturell adäquate, inadäquate oder neutrale Kontextsätze vorangingen. Wie erwartet verstanden die Kinder Aktivsätze besser als Passivsätze und 4-jährige Kinder zeigten bessere Leistungen als 3-jährige. Es gab Tendenzen, dass die 3-jährigen Kinder Passivsätze besser, aber Aktivsätze schlechter verstanden, wenn ihr Subjekt vorerwähnt wurde. Statistisch signifikante Kontexteffekte fanden sich jedoch im Gegensatz zu einer vergleichbaren Studie mit englischsprachigen Kindern (Gourley und Catlin, 1978) in keiner Testbedingung. Außerdem zeigte sich, dass die Kinder Passivsätze insgesamt besser und Aktivsätze insgesamt schlechter verstanden als englischsprachige Kinder in anderen Studien. Die Ergebnisse werden mit dem Competition Modell (Mac Whinney und Bates, 1987) und einer Sprachverarbeitungstheorie von Stromswold (2002) erklärt. Außerdem wird diskutiert, warum die deutschsprachigen Kinder in der vorliegenden Studie andere Sprachverständnisleistungen zeigten als englischsprachige Kinder.
This professorial dissertation thesis collects several empirical studies on tax distribution and tax reform in Germany. Chapter 2 deals with two studies on effective income taxation, based on representative micro data sets from tax statistics. The first study analyses the effective income taxation at the individual level, in particular with respect to the top incomes. It is based on an integrated micro data file of household survey data and income tax statistics, which captures the entire income distribution up to the very top. Despite substantial tax base erosion and reductions of top tax rates, the German personal income tax has remained effectively progressive. The distribution of the tax burden is highly concentrated and the German economic elite is still taxed relatively heavily, even though the effective tax rate for this group has significantly declined. The second study of Chapter 2 highlights the effective income taxation of functional income sources, such as labor income, business and capital income, etc. Using income tax micro data and microsimulation models, we allocate the individual income tax liability to the respective income sources, according to different apportionment schemes accounting for losses. We find that the choice of the apportionment scheme markedly affects the tax shares of income sources and implicit tax rates, in particular those of capital income. Income types without significant losses such as labor income or transfer incomes show higher tax shares and implicit tax rates if we account for losses. The opposite is true for capital income, in particular for income from renting and leasing. Chapter 3 presents two studies on business taxation, based on representative micro data sets from tax statistics and the microsimulation model BizTax. The first part provides a study on fundamental reform options for the German local business tax. We find that today’s high concentration of local business tax revenues on corporations with high profits decreases if the tax base is broadened by integrating more taxpayers and by including more elements of business value added. The reform scenarios with a broader tax base distribute the local business tax revenue per capita more equally across regional categories. The second study of Chapter 3 discusses the macroeconomic performance of business taxation against the background of corporate income. A comparison of the tax base reported in tax statistics with the macroeconomic corporate income from national accounts gives hints to considerable tax base erosion. The average implicit tax rate on corporate income was around 20 percent since 2001, and thus falling considerably short of statutory tax rates and effective tax rates discussed in the literature. For lack of detailed accounting data it is hard to give precise reasons for the presumptive tax base erosion. Chapter 4 deals with several assessment studies on the ecological tax reform implemented in Germany as of 1999. First, we describe the scientific, ideological, and political background of the ecological tax reform. Further, we present the main findings of a first systematic impact analysis. We employ two macroeconomic models, an econometric input-output model and a recursive-dynamic computable general equilibrium (CGE) model. Both models show that Germany’s ecological tax reform helps to reduce energy consumption and CO2 emissions without having a substantial adverse effect on overall economic growth. It could have a slightly positive effect on employment. The reform’s impact on the business sector and the effects of special provisions granted to agriculture and the goods and materials sectors are outlined in a further study. The special provisions avoid higher tax burdens on the energy-intensive production. However, they widely reduce the marginal tax rates and thus the incentives to energy saving. Though the reform of special provisions 2003 increased the overall tax burden of the energy-intensive industry, the enlarged eligibility for tax rebates neutralizes the ecologic incentives. Based on the Income and Consumption Survey of 2003, we have analyzed the distributional impact of the ecological tax reform. The increased energy taxes show a clear regressive impact relative to disposable income. Families with children face a higher tax burden relative to household income. The reduction of pension contributions and the automatic adjustment of social security transfers widely mitigate this regressive impact. Households with low income or with many children nevertheless bear a slight increase in tax burden. Refunding the eco tax revenue by an eco bonus would make the reform clearly progressive.
Sprachverständnisuntersuchungen sind sowohl für die Forschung zum Spracherwerb und zu dessen Störungen als auch für die Diagnostik in der klinischen Praxis von essentieller Bedeutung. Zwei der verbreitetesten Methoden zur Erfassung des Verständnisses von syntaktischen Strukturen sind das Ausagieren von Sätzen (AS) und die Satz-Bild-Zuordnung (SBZ). Beide Methoden sind mit unterschiedlichen Anforderungen an die Probanden sowie mit spezifischen Vor- und Nachteilen verbunden (vgl. z.B. Goodluck 1996, Gerken & Shady 1996), woraus sich die Frage ergibt, inwiefern die Wahl der Methode das Testergebnis und die damit verbundenen Schlussfolgerungen beeinflusst. In der hier beschriebenen empirischen Untersuchung wurden die AS- und die SBZ-Methode anhand des Verstehens semantisch reversibler Sätze mit Objektvoranstellung direkt miteinander verglichen: Jeweils 24 monolingual mit Deutsch als Muttersprache aufwachsenden, sprachunauffälligen Kindern im Alter von 3;0 bis 3;5 bzw. 5;0 bis 5;5 Jahren wurden insgesamt zwölf Items, von denen neun aus semantisch reversiblen Sätzen mit Objektvoranstellung und drei aus entsprechenden subjektinitialen Kontrastsätzen bestanden, sowohl mittels der AS-Methode als auch mittels der SBZ-Methode präsentiert. Zum Ausagieren der Testsätze (AS-Test) wurden Spielzeugfiguren verwendet, für die Satz-Bild-Zuordnung (SBZ-Test) wurden pro Item ein Ziel- und zwei Ablenkerbilder erstellt. Die kindlichen Reaktionen wurden nach syntaktischen Kriterien als korrekt bzw. inkorrekt bewertet, Abweichungen wurden hinsichtlich der Fehlerart klassifiziert. Zusätzlich wurde bei den einzelnen Kindern der Erwerbsstand der untersuchten Struktur beurteilt und es wurden, sofern möglich, die eingesetzten Sprachverständnisstrategien ermittelt. Der Vergleich der Methoden ergab für die einzelnen Altersgruppen sehr unterschiedliche Befunde: Bei den 3;0- bis 3;5-jährigen Kindern zeigten sich im SBZ-Test teilweise starke Rateeffekte, die zu verfälschten Ergebnissen und kaum interpretierbaren Reaktionsmustern führten, während dies im AS-Test nicht der Fall war. Für diese Altersgruppe ist demnach die AS-Methode als die geeignetere anzusehen. Bei den 5;0- bis 5;5-jährigen Kindern konnte indes keine derartige Diskrepanz zwischen den beiden Tests festgestellt werden. Vielmehr waren die Leistungen hier insgesamt vergleichbar, so dass für diese Altersgruppe die AS- und die SBZ-Methode als für die Untersuchung des Syntaxverständnisses gleichwertig gelten können. Darüber hinaus bestätigte die Untersuchung viele der in der Literatur beschriebenen Vor- und Nachteile der beiden Methoden, darunter der geringere Materialbeschaffungsaufwand bei der AS-Methode, die größere Durchführungspraktikabilität der SBZ-Methode, die höhere Attraktivität und das geringere Risiko für Antwort-biases bei der AS-Methode, die leichtere Bewertbarkeit der kindlichen Reaktionen bei der SBZ-Methode. Im Vergleich der Altersgruppen zeigte sich, dass die 5;0- bis 5;5-jährigen Kinder Testsätze mit Objektvoranstellung deutlich besser verstanden als die 3;0- bis 3;5-jährigen: Die meisten der jüngeren Kinder hatten die untersuchte Struktur offenbar noch nicht erworben – sie interpretierten die Sätze mit Objektvoranstellung stattdessen am häufigsten nach der Wortreihenfolgestrategie, verstanden sie also wie subjektinitiale Strukturen. Von den 5;0- bis 5;5-jährigen Kindern dagegen hatten 75% die untersuchte Struktur rezeptiv erworben, interpretierten die Testsätze also primär korrekt nach der grammatischen Strategie. Aus diesen Ergebnissen wurde geschlossen, dass die Struktur semantisch reversibler Sätze mit Objektvoranstellung frühestens ab einem Alter von 5;0 bis 5;5 Jahren als in der ungestörten Sprachentwicklung rezeptiv erworben gelten kann. Da sich jedoch in beiden Altersgruppen trotz allem eine erhebliche interindividuelle Variation hinsichtlich der Verständnisfähigkeiten zeigte, muss insgesamt von einem relativ langen Zeitfenster für den ungestörten Erwerb dieser Struktur ausgegangen werden.
Ghrelin is a unique hunger-inducing stomach-borne hormone. It activates orexigenic circuits in the central nervous system (CNS) when acylated with a fatty acid residue by the Ghrelin O-acyltransferase (GOAT). Soon after the discovery of ghrelin a theoretical model emerged which suggests that the gastric peptide ghrelin is the first “meal initiation molecule
This work describes the realization of physically crosslinked networks based on gelatin by the introduction of functional groups enabling specific supramolecular interactions. Molecular models were developed in order to predict the material properties and permit to establish a knowledge-based approach to material design. The effect of additional supramolecular interactions with hydroxyapaptite was then studied in composite materials. The calculated properties are compared to experimental results to validate the models. The models are then further used for the study of physically crosslinked networks. Gelatin was functionalized with desaminotyrosine (DAT) and desaminotyrosyl-tyrosine (DATT) side groups, derived from the natural amino acid tyrosine. These group can potentially undergo to π-π and hydrogen bonding interactions also under physiological conditions. Molecular dynamics (MD) simulations were performed on models with 0.8 wt.-% or 25 wt.-% water content, using the second generation forcefield CFF91. The validation of the models was obtained by the comparison with specific experimental data such as, density, peptide conformational angles and X-ray scattering spectra. The models were then used to predict the supramolecular organization of the polymer chain, analyze the formation of physical netpoints and calculate the mechanical properties. An important finding of simulation was that with the increase of aromatic groups also the number of observed physical netpoints increased. The number of relatively stable physical netpoints, on average zero 0 for natural gelatin, increased to 1 and 6 for DAT and DATT functionalized gelatins respectively. A comparison with the Flory-Rehner model suggested reduced equilibrium swelling by factor 6 of the DATT-functionalized materials in water. The functionalized gelatins could be synthesized by chemoselective coupling of the free carboxylic acid groups of DAT and DATT to the free amino groups of gelatin. At 25 wt.-% water content, the simulated and experimentally determined elastic mechanical properties (e.g. Young Modulus) were both in the order of GPa and were not influenced by the degree of aromatic modification. The experimental equilibrium degree of swelling in water decreased with increasing the number of inserted aromatic functions (from 2800 vol.-% for pure gelatin to 300 vol.-% for the DATT modified gelatin), at the same time, Young’s modulus, elongation at break, and maximum tensile strength increased. It could be show that the functionalization with DAT and DATT influences the chain organization of gelatin based materials together with a controlled drying condition. Functionalization with DAT and DATT lead to a drastic reduction of helical renaturation, that could be more finely controlled by the applied drying conditions. The properties of the materials could then be influenced by application of two independent methods. Composite materials of DAT and DATT functionalized gelatins with hydroxyapatite (HAp) show a drastic reduction of swelling degree. In tensile tests and rheological measurements, the composites equilibrated in water had increased Young’s moduli (from 200 kPa up to 2 MPa) and tensile strength (from 57 kPa up to 1.1 MPa) compared to the natural polymer matrix without affecting the elongation at break. Furthermore, an increased thermal stability from 40 °C to 85 °C of the networks could be demonstrated. The differences of the behaviour of the functionalized gelatins to pure gelatin as matrix suggested an additional stabilizing bond between the incorporated aromatic groups to the hydroxyapatite.
About the relation between implicit Theory of Mind & the comprehension of complement sentences
(2010)
Previous studies on the relation between language and social cognition have shown that children’s mastery of embedded sentential complements plays a causal role for the development of a Theory of Mind (ToM). Children start to succeed on complementation tasks in which they are required to report the content of an embedded clause in the second half of the fourth year. Traditional ToM tasks test the child’s ability to predict that a person who is holding a false belief (FB) about a situation will act "falsely". In these task, children do not represent FBs until the age of 4 years. According the linguistic determinism hypothesis, only the unique syntax of complement sentences provides the format for representing FBs. However, experiments measuring children’s looking behavior instead of their explicit predictions provided evidence that already 2-year olds possess an implicit ToM. This dissertation examined the question of whether there is an interrelation also between implicit ToM and the comprehension of complement sentences in typically developing German preschoolers. Two studies were conducted. In a correlational study (Study 1 ), 3-year-old children’s performance on a traditional (explicit) FB task, on an implicit FB task and on language tasks measuring children’s comprehension of tensed sentential complements were collected and tested for their interdependence. Eye-tracking methodology was used to assess implicit ToM by measuring participants’ spontaneous anticipatory eye movements while they were watching FB movies. Two central findings emerged. First, predictive looking (implicit ToM) was not correlated with complement mastery, although both measures were associated with explicit FB task performance. This pattern of results suggests that explicit, but not implicit ToM is language dependent. Second, as a group, 3-year-olds did not display implicit FB understanding. That is, previous findings on a precocious reasoning ability could not be replicated. This indicates that the characteristics of predictive looking tasks play a role for the elicitation of implicit FB understanding as the current task was completely nonverbal and as complex as traditional FB tasks. Study 2 took a methodological approach by investigating whether children display an earlier comprehension of sentential complements when using the same means of measurement as used in experimental tasks tapping implicit ToM, namely anticipatory looking. Two experiments were conducted. 3-year-olds were confronted either with a complement sentence expressing the protagonist’s FB (Exp. 1) or with a complex sentence expressing the protagonist’s belief without giving any information about the truth/ falsity of the belief (Exp. 2). Afterwards, their expectations about the protagonist’s future behavior were measured. Overall, implicit measures reveal no considerably earlier understanding of sentential complementation. Whereas 3-year-olds did not display a comprehension of complex sentences if these embedded a false proposition, children from 3;9 years on were proficient in processing complement sentences if the truth value of the embedded proposition could not be evaluated. This pattern of results suggests that (1) the linguistic expression of a person’s FB does not elicit implicit FB understanding and that (2) the assessment of the purely syntactic understanding of complement sentences is affected by competing reality information. In conclusion, this dissertation found no evidence that the implicit ToM is related to the comprehension of sentential complementation. The findings suggest that implicit ToM might be based on nonlinguistic processes. Results are discussed in the light of recently proposed dual-process models that assume two cognitive mechanisms that account for different levels of ToM task performance.
Bislang konzentrierten sich die Untersuchungen des westdeutschen Blicks auf Ostdeutschland auf den Zeitraum vor der Wende oder auf Rundfunk- und Fernseh-Medien. Die Gegenwartsliteratur stellt einen weißen Fleck in dieser Frage dar. Anhand des Chronotopos-Konzepts von Michail Bachtin werden in dieser Arbeit daher zeitliche und räumliche Tiefenstrukturen in der Darstellung Ostdeutschlands in den Werken Jan Böttchers und Andreas Maiers herausgearbeitet und mit ihrer Darstellung Westdeutschlands verglichen. Neben grundsätzlichen Unterschieden fallen dabei signifikante Übereinstimmungen auf.
This thesis is concerned with the development of numerical methods using finite difference techniques for the discretization of initial value problems (IVPs) and initial boundary value problems (IBVPs) of certain hyperbolic systems which are first order in time and second order in space. This type of system appears in some formulations of Einstein equations, such as ADM, BSSN, NOR, and the generalized harmonic formulation. For IVP, the stability method proposed in [14] is extended from second and fourth order centered schemes, to 2n-order accuracy, including also the case when some first order derivatives are approximated with off-centered finite difference operators (FDO) and dissipation is added to the right-hand sides of the equations. For the model problem of the wave equation, special attention is paid to the analysis of Courant limits and numerical speeds. Although off-centered FDOs have larger truncation errors than centered FDOs, it is shown that in certain situations, off-centering by just one point can be beneficial for the overall accuracy of the numerical scheme. The wave equation is also analyzed in respect to its initial boundary value problem. All three types of boundaries - outflow, inflow and completely inflow that can appear in this case, are investigated. Using the ghost-point method, 2n-accurate (n = 1, 4) numerical prescriptions are prescribed for each type of boundary. The inflow boundary is also approached using the SAT-SBP method. In the end of the thesis, a 1-D variant of BSSN formulation is derived and some of its IBVPs are considered. The boundary procedures, based on the ghost-point method, are intended to preserve the interior 2n-accuracy. Numerical tests show that this is the case if sufficient dissipation is added to the rhs of the equations.
Ghana ist ein Musterbeispiel dafür, dass ein Entwicklungsland den Weg zu Good Governance schaffen kann. In vielen Studien wird dem Land im afrikanischen Vergleich heute bescheinigt, hier ein Vorreiter zu sein. Dies ist Ausgangslage der vorliegenden Studie, die der Frage nachgeht „Welche Gründe, Muster und Bedingungen führen zur Entstehung von Good Governance?“. Im Zentrum der vorliegenden Studie steht, wie aus der erkenntnisleitenden Fragestellung hervorgeht, eine empirische Untersuchung zur Entstehung von Good Governance und damit ein Transformationsprozess. Dieser wird bewusst über einen sehr langen Zeitraum (über ein halbes Jahrhundert) untersucht, um auch langfristige Entwicklungen einbeziehen zu können. Die Studie wird mit Hilfe eines „Mixed-Methods-Ansatzes“ sowohl unter Rückgriff auf quantitative als auch auf qualitative Methoden durchgeführt, was sich im Rückblick als sehr ertragreich erwiesen hat. Zunächst wird die Qualität der Governance über den gesamten Zeitraum anhand von sechs Indikatoren gemessen. Danach werden qualitativ die Gründe für die Fort- und Rückschritte analysiert. Dabei lassen sich immer wieder Systematiken herausarbeiten, wie zum Beispiel zirkuläre Entwicklungen, die über viele Jahre den Weg hin zu Good Governance verhinderten, bis jeweils Ausbrüche aus den Kreisläufen geschafft werden konnten. Sowohl in der demokratischen und rechtsstaatlichen Entwicklung als auch bezogen auf die Versorgung der Bevölkerung mit öffentlichen Gütern und die wirtschaftliche Entwicklung. Auch wenn die verschiedenen Bereiche von Good Governance zunächst einzeln untersucht werden, so zeigen sich gleichzeitig deutlich die Wechselwirkungen der Komponenten. Zum Beispiel kristallisiert sich klar heraus, dass Rechtsstaatlichkeit sowohl auf die Stabilität politischer Systeme wirkt, als auch auf die wirtschaftliche Entwicklung. Ebenso beeinflussen diese wiederum die Korruption. Ähnliche Verknüpfungen lassen sich auch bei allen anderen Bereichen nachvollziehen. Die Entwicklung eines Landes kann also nur unter Berücksichtigung eines komplexen Governance-Systems verstanden und erklärt werden. Dabei können die Wechselwirkungen entweder konstruktiv oder destruktiv sein. Die Verflechtungen der einzelnen Bereiche werden in einem Negativ- und dann in einem Positiv-Szenario festgehalten. Diese Idealtypen-Bildung spitzt die Erkenntnisse der vorliegenden Arbeit zu und dient dem analytischen Verständnis der untersuchten Prozesse. Die Untersuchung zeigt, wie Good Governance über das Zusammenspiel verschiedener Faktoren entstehen kann und dass es wissenschaftlich sehr ertragreich ist, Transformationsforschung auf ein komplexes Governance-System auszuweiten. Hierbei werden die vielen empirisch erarbeiteten Ergebnisse zu den einzelnen Transformationen zu komplexen, in sich greifenden Gesamtszenarien zusammengeführt. Da es bisher keine explizite Good Governance-Transformationsforschung gab, wurde hiermit ein erster Schritt in diese Richtung getan. Es wird darüber hinaus deutlich, dass eine Transformation zu Good Governance nicht durch eine kurzfristige Veränderung der Rahmenbedingungen zu erreichen ist. Es geht um kulturelle Veränderungen, um Lernprozesse, um langfristige Entwicklungen, die in der Studie am Beispiel Ghana analysiert werden. In vielen vorangegangenen Transformationsstudien wurde diese zeitliche Komponente vernachlässigt. Ghana hat bereits viele Schritte getan, um einen Weg in die Zukunft und zu Good Governance zu finden. Die Untersuchung dieser Schritte ist Kern der vorliegenden Arbeit. Der Weg Ghanas ist jedoch noch nicht abgeschlossen.
The origin and evolution of granites has been widely studied because granitoid rocks constitute a major portion of the Earth ́s crust. The formation of granitic magma is, besides temperature mainly triggered by the water content of these rocks. The presence of water in magmas plays an important role due to the ability of aqueous fluids to change the chemical composition of the magma. The exsolution of aqueous fluids from melts is closely linked to a fractionation of elements between the two phases. Then, aqueous fluids migrate to shallower parts of the Earth ́s crust because of it ́s lower density compared to that of melts and adjacent rocks. This process separates fluids and melts, and furthermore, during the ascent, aqueous fluids can react with the adjacent rocks and alter their chemical signature. This is particularly impor- tant during the formation of magmatic-hydrothermal ore deposits or in the late stages of the evolution of magmatic complexes. For a deeper insight to these processes, it is essential to improve our knowledge on element behavior in such systems. In particular, trace elements are used for these studies and petrogenetic interpretations because, unlike major elements, they are not essential for the stability of the phases involved and often reflect magmatic processes with less ambiguity. However, for the majority of important trace elements, the dependence of the geochemical behavior on temperature, pressure, and in particular on the composition of the system are only incompletely or not at all experimentally studied. Former studies often fo- cus on the determination of fluid−melt partition coefficients (Df/m=cfluid/cmelt) of economically interesting elements, e.g., Mo, Sn, Cu, and there are some partitioning data available for ele- ments that are also commonly used for petrological interpretations. At present, no systematic experimental data on trace element behavior in fluid−melt systems as function of pressure, temperature, and chemical composition are available. Additionally, almost all existing data are based on the analysis of quenched phases. This results in substantial uncertainties, particularly for the quenched aqueous fluid because trace element concentrations may change upon cooling. The objective of this PhD thesis consisted in the study of fluid−melt partition coefficients between aqueous solutions and granitic melts for different trace elements (Rb, Sr, Ba, La, Y, and Yb) as a function of temperature, pressure, salinity of the fluid, composition of the melt, and experimental and analytical approach. The latter included the refinement of an existing method to measure trace element concentrations in fluids equilibrated with silicate melts di- rectly at elevated pressures and temperatures using a hydrothermal diamond-anvil cell and synchrotron radiation X-ray fluorescence microanalysis. The application of this in-situ method enables to avoid the main source of error in data from quench experiments, i.e., trace element concentration in the fluid. A comparison of the in-situ results to data of conventional quench experiments allows a critical evaluation of quench data from this study and literature data. In detail, starting materials consisted of a suite of trace element doped haplogranitic glasses with ASI varying between 0.8 and 1.4 and H2O or a chloridic solution with m NaCl/KCl=1 and different salinities (1.16 to 3.56 m (NaCl+KCl)). Experiments were performed at 750 to 950◦C and 0.2 or 0.5 GPa using conventional quench devices (externally and internally heated pressure vessels) with different quench rates, and at 750◦C and 0.2 to 1.4 GPa with in-situ analysis of the trace element concentration in the fluids. The fluid−melt partitioning data of all studied trace elements show 1. a preference for the melt (Df/m < 1) at all studied conditions, 2. one to two orders of magnitude higher Df/m using chloridic solutions compared to experiments with H2O, 3. a clear dependence on the melt composition for fluid−melt partitioning of Sr, Ba, La, Y, and Yb in experiments using chloridic solutions, 4. quench rate−related differences of fluid−melt partition coefficients of Rb and Sr, and 5. distinctly higher fluid−melt partitioning data obtained from in-situ experiments than from comparable quench runs, particularly in the case of H2O as starting solution. The data point to a preference of all studied trace elements for the melt even at fairly high salinities, which contrasts with other experimental studies, but is supported by data from studies of natural co-genetically trapped fluid and melt inclusions. The in-situ measurements of trace element concentrations in the fluid verify that aqueous fluids will change their composition upon cooling, which is in particular important for Cl free systems. The distinct differences of the in-situ results to quench data of this study as well as to data from the literature signify the im- portance of a careful fluid sampling and analysis. Therefore, the direct measurement of trace element contents in fluids equilibrated with silicate melts at elevated PT conditions represents an important development to obtain more reliable fluid−melt partition coefficients. For further improvement, both the aqueous fluid and the silicate melt need to be analyzed in-situ because partitioning data that are based on the direct measurement of the trace element content in the fluid and analysis of a quenched melt are still not completely free of quench effects. At present, all available data on element complexation in aqueous fluids in equilibrium with silicate melts at high PT are indirectly derived from partitioning data, which involves in these experiments assumptions on the species present in the fluid. However, the activities of chemical components in these partitioning experiments are not well constrained, which is required for the definition of exchange equilibria between melt and fluid species. For example, the melt-dependent variation of partition coefficient observed for Sr imply that this element can not only be complexed by Cl− as suggested previously. The data indicate a more complicated complexation of Sr in the aqueous fluid. To verify this hypothesis, the in-situ setup was also used to determine strontium complexation in fluids equilibrated with silicate melts at desired PT conditions by the application of X-ray absorption near edge structure (XANES) spectroscopy. First results show a strong effect of both fluid and melt composition on the resulting XANES spectra, which indicates different complexation environments for Sr.
Dass die Textlinguistik nicht umhin kommt, ihre Beschreibungen und ihr Instrumentarium auch im Hinblick auf Texte zu überprüfen, die nicht von Muttersprachlern erzeugt worden sind, ist durch die wachsenden Bedürfnisse nach fremdsprachiger Kommunikation und die rapide steigende Zahl entsprechender kommunikativer Ereignisse bedingt. Der Fokus der vorliegenden Publikation liegt auf dem fremdsprachigen Text (vorzugsweise in seiner schriftlichen, monologischen Ausprägung) als sprachlicher Größe liegen. Bei der Analyse fremdsprachiger Texte werden neben textlinguistischen Fragen aber auch andere Gesichtspunkte berücksichtigt: soziolinguistische Aspekte, z.B. in Bezug auf die Kommunikationspartner, die kommunikativen Domänen, den sozial-historischen Rahmen der Kommunikation usw., psycholinguistische Hintergründe, z.B. im Hinblick auf die kognitive Verarbeitung fremdsprachlich-kommunikativer Anforderungen, literaturwissenschaftliche Bezüge, etwa hinsichtlich fremdsprachiger Einflüsse auf literarische Werke und ihre Rolle im literarischen Diskurs, translationswissenschaftliche Gesichtspunkte im Hinblick auf die Adaptation und Bewahrung des Fremden im übersetzten Text sowie pädagogisch-didaktische Fragen im Rahmen des gesteuerten Fremdsprachenerwerbs.
Lake ecosystems across the globe have responded to climate warming of recent decades. However, correctly attributing observed changes to altered climatic conditions is complicated by multiple anthropogenic influences on lakes. This thesis contributes to a better understanding of climate impacts on freshwater phytoplankton, which forms the basis of the food chain and decisively influences water quality. The analyses were, for the most part, based on a long-term data set of physical, chemical and biological variables of a shallow, polymictic lake in north-eastern Germany (Müggelsee), which was subject to a simultaneous change in climate and trophic state during the past three decades. Data analysis included constructing a dynamic simulation model, implementing a genetic algorithm to parameterize models, and applying statistical techniques of classification tree and time-series analysis. Model results indicated that climatic factors and trophic state interactively determine the timing of the phytoplankton spring bloom (phenology) in shallow lakes. Under equally mild spring conditions, the phytoplankton spring bloom collapsed earlier under high than under low nutrient availability, due to a switch from a bottom-up driven to a top-down driven collapse. A novel approach to model phenology proved useful to assess the timings of population peaks in an artificially forced zooplankton-phytoplankton system. Mimicking climate warming by lengthening the growing period advanced algal blooms and consequently also peaks in zooplankton abundance. Investigating the reasons for the contrasting development of cyanobacteria during two recent summer heat wave events revealed that anomalously hot weather did not always, as often hypothesized, promote cyanobacteria in the nutrient-rich lake studied. The seasonal timing and duration of heat waves determined whether critical thresholds of thermal stratification, decisive for cyanobacterial bloom formation, were crossed. In addition, the temporal patterns of heat wave events influenced the summer abundance of some zooplankton species, which as predators may serve as a buffer by suppressing phytoplankton bloom formation. This thesis adds to the growing body of evidence that lake ecosystems have strongly responded to climatic changes of recent decades. It reaches beyond many previous studies of climate impacts on lakes by focusing on underlying mechanisms and explicitly considering multiple environmental changes. Key findings show that climate impacts are more severe in nutrient-rich than in nutrient-poor lakes. Hence, to develop lake management plans for the future, limnologists need to seek a comprehensive, mechanistic understanding of overlapping effects of the multi-faceted human footprint on aquatic ecosystems.
Moby-Dick als Leerstelle und romantische Chiffre für die Aporie eines transzendentalen Signifikats
(2010)
Die Arbeit unternimmt den Versuch, Melvilles Moby-Dick als einen Vorboten postmoderner Literarizität in den Blick zu nehmen, der in seiner Autoreferentialität den eigenen textuellen Status kritisch-ironisierend reflektiert und Sprache als einen krisenhaften Zugang zu Welt und Kosmos ins Spiel bringt. Sie legt dar, dass Melvilles opus magnum ein im Verlaufe der abendländischen Philosophie epistemologisch und semiologisch virulent gewordenes Krisenbewusstsein vom "Phantasma der Umfassung der Wirklichkeit" (Lyotard) einerseits auf inhaltlicher und andererseits autoreferentiell auf der Ebene der écriture inszeniert. Entsprechend wird davon ausgegangen, dass die vom Text absorbierten Diskurse in ihrer schieren Vielzahl nicht als partikulare Bezüge hermeneutisch isoliert werden können, sondern stattdessen in ihrer Heterogenität selbst die zentrale Problematik illustrieren, in deren Dienst sie als konstitutive Elemente stehen: Statt positiven Sinn zu stiften, verunmöglichen sie jegliche interpretatorische Direktive und verweisen dadurch auf eine dem Roman inhärente negative Dimension von Sinn – sie sind also vielmehr Bestandteile eines verhandelten Problems als dessen Lösung. Nicht nur in den cetologischen Abschnitten des Romans – gleichwohl dort am offenkundigsten – lässt sich Melvilles spielerisch-dekonstruktiver Umgang mit westlichen Wissens- und Denkmodellen erkennen: Dringt man in ahabischer Manie(r) in das semantische Feld des Romans auf der Suche nach einem letzten Grund, einer inferentiellen Letztbegründung, gerät man in einen infiniten regressiven Strudel, der jede getroffene semantische Arretierung auf die Bedingungen ihrer Möglichkeit hin befragt und dadurch wieder aufbricht. Eine ishmaelische Lektüre des Moby-Dick bestünde darin, den Anspruch auf Letztbegründetheit im Sinne der différance Derridas aufzuschieben und sich damit der Gravitation eines transzendentalen Signifikats zu entziehen. Liest man die cetologischen Kapitel vor diesem Hintergrund, kann man in ihnen – so eine der zentralen Thesen der Arbeit – eine autoreferentielle Kontrastfolie erkennen, eine negative Exemplifikation dessen, wie sich der Moby-Dick nicht erfassen lässt: gewissermaßen eine Lektüreanleitung ex negativo. Wesentliche Merkmale der Melvilleschen écriture sind Ambivalenz, Parodie und Dialogizität. Er verwendet stilistische und motivische Versatzstücke, destruiert sie und unterläuft so permanent die Ernsthaftigkeit der den Roman strukturierenden Schicksalszeichen wie auch die interpretativen Anstrengungen des Lesers. Die Autorität des eigenen Diskurses wird ironisch unterminiert und der Text damit in einer Schwebe zwischen Parodie und Monomanie, Unabschließbarkeit und Universalanspruch gehalten. Als die figurativen Kraftfelder dieser konkurrierenden Paradigmen stehen Ahab und Ishmael auf der Handlungsebene personifizierend für die paradoxe Konstellation des gesamten Textes, der nicht die Auflösung oder Aufhebung seiner konfliktiven Elemente sucht, sondern als ästhetischer Ausdruck des Paradoxen feste Orientierungspunkt vorenthält. Anstatt beide Figuren und die ihnen zugrundeliegenden epistemologischen Strategien antagonistisch in Opposition zueinander zu stellen, begreift diese Arbeit sie als komplementäre Elemente eines romantischen Metatextes, der sie in eine konfliktive Rezeption einfasst. In Analogie zum Konzept der romantischen Ironie Friedrich Schlegels wird Ahab hierbei als prototypischer Allegorisierer begriffen, wohingegen Ishmael als Ironiker für die Relativierung derartig monomanischer Kraftakte steht – zwischen Anspannung und Abspannung, Unbedingtem und Bedingtem baut sich jene Dynamik auf, die den gesamten Text durchwaltet. Im Sinne der romantischen Universalpoesie ist der Moby-Dick nicht auf einen systemischen Abschluss hin orientiert, sondern besteht auf/aus seiner Unabschließbarkeit: Heterogenität, Inkonsequenz, Verworrenheit und mitunter Unverständlichkeit sind demnach keine Folgen kompositorischer Nachlässigkeit, sondern in ihrer Gesamtheit als das performative Moment der eigentlichen Mitteilung zu begreifen.