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Predictability of hydrologic response at the plot and catchment scales: Role of initial conditions
(2004)
This paper examines the effect of uncertain initial soil moisture on hydrologic response at the plot scale (1 m2) and the catchment scale (3.6 km2) in the presence of threshold transitions between matrix and preferential flow. We adopt the concepts of microstates and macrostates from statistical mechanics. The microstates are the detailed patterns of initial soil moisture that are inherently unknown, while the macrostates are specified by the statistical distributions of initial soil moisture that can be derived from the measurements typically available in field experiments. We use a physically based model and ensure that it closely represents the processes in the Weiherbach catchment, Germany. We then use the model to generate hydrologic response to hypothetical irrigation events and rainfall events for multiple realizations of initial soil moisture microstates that are all consistent with the same macrostate. As the measures of uncertainty at the plot scale we use the coefficient of variation and the scaled range of simulated vertical bromide transport distances between realizations. At the catchment scale we use similar statistics derived from simulated flood peak discharges. The simulations indicate that at both scales the predictability depends on the average initial soil moisture state and is at a minimum around the soil moisture value where the transition from matrix to macropore flow occurs. The predictability increases with rainfall intensity. The predictability increases with scale with maximum absolute errors of 90 and 32% at the plot scale and the catchment scale, respectively. It is argued that even if we assume perfect knowledge on the processes, the level of detail with which one can measure the initial conditions along with the nonlinearity of the system will set limits to the repeatability of experiments and limits to the predictability of models at the plot and catchment scales.
Rezensiertes Werk: Römling, Michael: Ein Heer ist ein großes gefräßiges Tier : Soldaten in spanischen und kaiserlichen Diensten und die Bevölkerung der vom Krieg betroffenen Gebiete in Italien zwischen 1509 und 1530 / Michael Römling. - [2002]. Göttingen, Univ., Diss., 2001 [Elektronische Ressource]: http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=964390426
Entsprechend der sogenannten Set-point-Theorie besitzt jeder Mensch eine individuell festgelegte Körpermasse, die über große Zeiträume konstant gehalten und gegen Abweichungen verteidigt wird. Es wird angenommen, dass der Körper auf noch unbekannte Weise Änderungen in der Körpermasse per se wahrnimmt und daraufhin Mechanismen aktiviert, die zur Regenerierung der ursprünglichen Masse führen. In dieser Arbeit wurde die Hypothese getestet, dass eine künstliche Erhöhung der Körpermasse zu einer kompensatorischen Reduktion in der Körpermasse führt, um das Ausgangsgewicht wieder zu regenerieren. Die Körpermasse von männlichen und weiblichen Mäusen wurde akut durch die Implantation von Gewichten mit einer Masse von 10% der aktuellen Körpermasse in die Bauchhöhle erhöht. Bei Gültigkeit der Set-point-Theorie sollte die Körpermassereduktion der Masse des zusätzlichen Gewichtsimplantats entsprechen. Die Mäuse reagierten auf die künstlich erhöhte Körpermasse geschlechtsspezifisch. Männchen zeigten eine partielle Reduktion in der Körpermasse. Weibchen zeigten langfristig jedoch keine Änderungen in der Körpermasse. Die Reduktion der Körpermasse erfolgte bei den Männchen durch eine Abnahme in der Fettmasse. Die fettfreie Masse war in beiden Geschlechtern nicht verändert. Änderungen in der Körpermasse wurden vor allem durch Änderungen in der Energieaufnahme hervorgerufen. Ein Einfluss des Energieumsatzes auf Änderungen in der Körpermasse konnte nicht nachgewiesen werden. Die Regulation der Körpermasse entsprechend eines massespezifischen Set-points konnte partiell für die Männchen gezeigt werden. Bei den Männchen könnte daher die Wahrnehmung der Körpermasse in die Regulation der Körpermasse teilweise integriert sein. Weibchen verminderten ihre Körpermasse dagegen trotz der künstlichen Körpermasseerhöhung nicht. Das führte zur Bewahrung der Energiereserven und spricht eher für die Regulation der Körpermasse entsprechend des notwendigen Energiebedarfs im Vergleich zu Änderungen in der Körpermasse per se. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Regulation der Körpermasse geschlechtsspezifischen Mechanismen unterliegt. Dementsprechend sind auch geschlechtsspezifische Ansätze zur Therapie von Übergewicht und Adipositas notwendig.
(1) Über die Notwendigkeit, die bisherige Informatik in eine Grundlagenwissenschaft und eine Ingenieurwissenschaft aufzuspalten (2) Was ist Ingenieurskultur? (3) Das Kommunikationsproblem der Informatiker und ihre Unfähigkeit, es wahrzunehmen (4) Besonderheiten des Softwareingenieurwesens im Vergleich mit den klassischen Ingenieurdisziplinen (5) Softwareingenieurspläne können auch für Nichtfachleute verständlich sein (6) Principles for Planning Curricula in Software Engineering
In einer Laengsschnittstudie wird die Entwicklung von Motivationskomponenten zum Lernen in Mathematik von der fuenften bis zur neunten Klassenstufe untersucht. Motivationskomponenten wurden mit dem "Potsdamer Motivations-Inventar" erfasst, die Bezugsnormorientierung der Lehrer sowie das mathematisch-naturwissenschaftliche Anregungsklimas im Elternhaus mit eigens entwickelten Skalen. Daten wurden an einer Stichprobe von urspruenglich zirka 750 Schuelerinnen und Schuelern erhoben. An der dritten Erhebung nahmen nur noch etwa 600 von ihnen teil. Es zeigte sich, dass sich die Mathematiknote am Ende eines Schuljahres sehr gut durch die zu Schulbeginn erfassten Motivationskomponenten vorhersagen laesst. Waehrend das insgesamt geringe Angsterleben im Mathematikunterricht von der fuenften bis zur neunten Klasse stabil blieb, nahm das Sachinteresse kontinuierlich ab. Bei der Einschaetzung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Anregungsklimas im Elternhaus fanden sich ueberraschenderweise grosse Unterschiede zwischen Kindern und Eltern. (U.B. - ZPID)
Wandel durch Annäherung : weil unsere Zukunft in Europa liegt, bleibt Deutschland eine zivile Macht
(2004)
Wald und Klima
(2004)
Früh setzte in Europa die Wahrnehmung der Veränderung des regionalen Klimas durch Waldrodungen ein. Als erster widmete Theophrastus (372-288 v. Chr.) dem Thema des menschlichen Einflusses auf die Temperatur und die Qualität der Luft einer Region ausführliche Überlegungen. Mit ihm beginnt ein Diskurs, der durch die Entdeckung und Kolonisierung Amerikas einen enormen Aufschwung erfuhr und im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts auf globaler Ebene seinen Höhepunkt erreichte, um dann nach der Jahrhundertwende in Vergessenheit zu geraten. Alexander von Humboldt legte in seinem Amerika-Werk durch seine Fallstudie zum See von Valencia (1799) die ersten wissenschaftlichen Grundlagen für die systematische Untersuchung der Frage nach dem durch Menschen verursachten Veränderungen des Klimas. Die Fortsetzung dieser Studien in Lateinamerika durch Jean Baptist Boussingault erregten weltweites Aufsehen und wurden für die frühe Umweltbewegung (George Marsh) zum zentralen Argument bei der Verteidigung der Wälder in Europa, in den U.S.A. und in den Kolonien. Dem Klimaeinfluss des Waldes wuchs immer mehr eine mythische Grösse zu, sodass bei der Erschliessung regenarmer Regionen (in Australien und in den U.S.A.) umfangreiche Aufforstungsprogramme die Niederschlagsmenge erhöhen sollten. Nach dem Scheitern dieser Programme war generell die Befürchtung erwarteter anthropogener Klimakatastrophen durch die Zerstörung der Wälder diskreditiert.
Ziel der hier durchgeführten Analyse war es herauszufinden, ob und inwieweit sich unterschiedliche Wohlfahrtsstaaten auf das Erwerbsverhalten von Frauen nach der Geburt des ersten Kindes auswirken. Dazu wurde ein deutsch-britischer Ländervergleich angestellt. Die beiden Länder dienten exemplarisch für den konservativ-korporatistischen (Deutschland) und den liberalen (Großbritannien) Wohlfahrtsstaatstypus. Inhalt: Teil I Theoretischer Hintergrund 1 Zum Begriff des "Wohlfahrtsstaates" 1.1 Wohlfahrtsstaatstypologien nach Esping-Andersen 2 Wohlfahrtsstaat und Geschlechterverhältnisse 2.1 Kulturelle Rahmenbedingungen zur Erklärung unterschiedlichen Erwerbsverhaltens 3 Der deutsche und der britische Wohlfahrtsstaat 3.1 Wohlfahrtsstaatliche Rahmenbedingungen 3.1.1 Möglichkeiten der Kinderbetreuung 3.1.2 Systeme der Ehegattenbesteuerung 3.1.3 Familienpolitische Regulierungen 3.2 Kulturelle Unterschiede – Entwicklungen der Geschlechterverhältnisse in Deutschland und Großbritannien 3.2.1 Die Entwicklung der Geschlechterverhältnisse in Ost- und Westdeutschland 3.2.2 Die Entwicklung der Geschlechterverhältnisse in Großbritannien 4 Die Bedeutung von Teilzeitbeschäftigung für Frauen 5 Der Einfluss von Bildung und Bildungssystemen auf die Erwerbstätigkeit von Frauen Teil II Empirische Analyse 6 Hypothesenbildung 7 Der Datensatz 8 Ergebnisse 8.1 Deutschland und Großbritannien im Vergleich 8.2 Deutschland – Großbritannien nach Bildungsgruppen Fazit
In diesem Beitrag wird das optimale Angebot für einen Wohnungsmarkt bestimmt. Die Nachfrage wird dafür aus einem offenen Modell der monozentrischen Stadt hergeleitet. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass Wohnungen aufgrund der verschiedenen Standorte und aufgrund weiterer diskreter Wohnungsmerkmale heterogen sind. Der Wohnungsanbieter an einem Standort wird daher als Mehrproduktmonopolist aufgefasst. Als gewinnmaximale Angebotsstruktur zeigt sich, dass unter bestimmten Bedingungen Wohnungen gleichen Typs an verschiedenen Standorten gleich groß sind. Außerdem werden an den jeweiligen Standorten mehrere Wohnungstypen angeboten. Diese beiden Resultate stehen im deutlichen Gegensatz zu Modellen der Neuen Stadtökonomie, wonach an den Standorten jeweils nur ein Wohnungstyp angeboten wird, dessen Größe zudem über die verschiedenen Standorte variiert.
Zwischen 1990 und 1994 wurden rund 1000 Liegenschaften, die in der ehemaligen DDR von der Sowjetarmee und der NVA für militärische Übungen genutzt wurden, an Bund und Länder übergeben. Die größten Truppenübungsplätze liegen in Brandenburg und sind heute teilweise in Großschutzgebiete integriert, andere Plätze werden von der Bundeswehr weiterhin aktiv genutzt. Aufgrund des militärischen Betriebs sind die Böden dieser Truppenübungsplätze oft durch Blindgänger, Munitionsreste, Treibstoff- und Schmierölreste bis hin zu chemischen Kampfstoffen belastet. Allerdings existieren auf fast allen Liegenschaften neben diesen durch Munition und militärische Übungen belasteten Bereichen auch naturschutzfachlich wertvolle Flächen; gerade in den Offenlandbereichen kann dies durchaus mit einer Belastung durch Kampfmittel einhergehen. Charakteristisch für diese offenen Flächen, zu denen u.a. Zwergstrauchheiden, Trockenrasen, wüstenähnliche Sandflächen und andere nährstoffarme baumlose Lebensräume gehören, sind Großflächigkeit, Abgeschiedenheit sowie ihre besondere Nutzung und Bewirtschaftung, d.h. die Abwesenheit von land- und forstwirtschaftlichem Betrieb sowie von Siedlungsflächen. Diese Charakteristik war die Grundlage für die Entwicklung einer speziell angepassten Flora und Fauna. Nach Beendigung des Militärbetriebs setzte dann in weiten Teilen eine großflächige Sukzession – die allmähliche Veränderung der Zusammensetzung von Pflanzen- und Tiergesellschaften – ein, die diese offenen Bereiche teilweise bereits in Wald verwandelte und somit verschwinden ließ. Dies wiederum führte zum Verlust der an diese Offenlandflächen gebundenen Tier- und Pflanzenarten. Zur Erhaltung, Gestaltung und Entwicklung dieser offenen Flächen wurden daher von einer interdisziplinären Gruppe von Naturwissenschaftlern verschiedene Methoden und Konzepte auf ihre jeweilige Wirksamkeit untersucht. So konnten schließlich die für die jeweiligen Standortbedingungen geeigneten Maßnahmen eingeleitet werden. Voraussetzung für die Einleitung der Maßnahmen sind zum einen Kenntnisse zu diesen jeweiligen Standortbedingungen, d.h. zum Ist-Zustand, sowie zur Entwicklung der Flächen, d.h. zur Dynamik. So kann eine Abschätzung über die zukünftige Flächenentwicklung getroffen werden, damit ein effizienter Maßnahmeneinsatz stattfinden kann. Geoinformationssysteme (GIS) spielen dabei eine entscheidende Rolle zur digitalen Dokumentation der Biotop- und Nutzungstypen, da sie die Möglichkeit bieten, raum- und zeitbezogene Geometrie- und Sachdaten in großen Mengen zu verarbeiten. Daher wurde ein fachspezifisches GIS für Truppenübungsplätze entwickelt und implementiert. Die Aufgaben umfassten die Konzeption der Datenbank und des Objektmodells sowie fachspezifischer Modellierungs-, Analyse- und Präsentationsfunktionen. Für die Integration von Fachdaten in die GIS-Datenbank wurde zudem ein Metadatenkatalog entwickelt, der in Form eines zusätzlichen GIS-Tools verfügbar ist. Die Basisdaten für das GIS wurden aus Fernerkundungsdaten, topographischen Karten sowie Geländekartierungen gewonnen. Als Instrument für die Abschätzung der zukünftigen Entwicklung wurde das Simulationstool AST4D entwickelt, in dem sowohl die Nutzung der (Raster-)Daten des GIS als Ausgangsdaten für die Simulationen als auch die Nutzung der Simulationsergebnisse im GIS möglich ist. Zudem können die Daten in AST4D raumbezogen visualisiert werden. Das mathematische Konstrukt für das Tool war ein so genannter Zellulärer Automat, mit dem die Flächenentwicklung unter verschiedenen Voraussetzungen simuliert werden kann. So war die Bildung verschiedener Szenarien möglich, d.h. die Simulation der Flächenentwicklung mit verschiedenen (bekannten) Eingangsparametern und den daraus resultierenden unterschiedlichen (unbekannten) Endzuständen. Vor der Durchführung einer der drei in AST4D möglichen Simulationsstufen können angepasst an das jeweilige Untersuchungsgebiet benutzerspezifische Festlegungen getroffen werden.
Rezensierte Literatur Michael Mann, Die ohnmächtige Supermacht – Warum die USA die Welt nicht regieren können, Campus Verlag, Frankfurt am Main, New York 2003, 357 Seiten, ISBN 3-593-37313-0 Joseph S. Nye Jr., Das Paradox der amerikanischen Macht – Warum die einzige Supermacht der Welt Verbündete braucht, Europäische Verlagsanstalt, Hamburg 2003, 292 Seiten, ISBN 3-434-50552-0 Chalmer Johnson, Der Selbstmord der amerikanischen Demokratie, Karl Blessing Verlag, München 2003, 478 Seiten, ISBN 3-89667-226-6
Das Machtwort
(2004)
Rezeniertes Werk: Das Strafgericht Gottes : Kriegserfahrungen und Religion im Heiligen Römischen Reich Deutscher Nation im Zeitalter des Dreissigjährigen Krieges: Beiträge aus dem Tübinger Sonderforschungsbereich "Kriegserfahrungen - Krieg und Gesellschaft in der Neuzeit" / von Matthias Ilg ... Hrsg. von Matthias Asche und Anton Schindling. - Münster : Aschendorf, 2001. - 465 S.: Ill. ISBN: 3-402-05910-X
Landwirtschaftsverwaltung in Polen : verzögerte Reformen in einem instabilen politischen Umfeld
(2004)
Die Studie befasst sich mit der Entwicklung der Landwirtschaftsverwaltung in Polen im Zeitraum 1989/90 bis 2003. Die Darstellung konzentriert sich auf Veränderungen von Organisationsstrukturen und Personal in der polnischen Landwirtschaftsverwaltung im Prozess der Transformation und der europäischen Integration.
Aus der Einleitung: Bubastis [Tell Basta] gelangte zu einer einmaligen Berühmtheit, als es in der 22. und 23. Dynastie - unter der Herrschaft eines libyschen Herrschergeschlechts stehend - zur Hauptstadt des nördlichen Ägyptens wurde. Es war ein Ort, der schon seit dem Alten Reich durch seine Bauten, seine Feste und den Kult des heiligen Tieres des Ortes, der Katze, bekannt war. In den letzten Jahren hat sich das Bild dieser antiken Anlage sehr verändert. Neben der Freilegung einzelner Teile der Stadt entstanden Magazine und Bauten für die Funde und für die Verwaltung sowie ein Freilichtmuseum. Neue, Aufsehen erregende Funde, wie die monumentale Statue einer Königin und das mehrsprachige Kanopus-Dekret, lassen auch in Zukunft eine lohnende Arbeit auf diesem archäologischen Gelände erwarten. So ist zu hoffen, dass die antike Stätte, ihrer einstigen Geschichte entsprechend, eine adäquate Förderung erfährt.
Identifikation des mitochondrialen Proteins Frataxin als stoffwechselmodulierenden Tumorsuppressor
(2004)
Die Krebsentstehung wurde vor rund 80 Jahren auf veränderten zellulären Energiestoffwechsel zurückgeführt. Diese Hypothese konnte bisher weder experimentell bewiesen noch widerlegt werden. Durch den Einsatz zweier Modellsysteme mit unterschiedlicher Expression des mitochondrialen Proteins Frataxin konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass der mitochondriale Energiestoffwechsel einen Einfluss auf die Tumorentstehung zu besitzen scheint. Eine Reduktion des mitochondrialen Energiestoffwechsels wurde durch die hepatozytenspezifische Ausschaltung des mitochondrialen Proteins Frataxin in Mäusen erreicht. Der durch das Cre-/loxP-Rekombinasesystem erreichte organspezifische Knock-out wurde auf Transkriptions- und Translationsebene nachgewiesen. Anhand verminderter Aconitaseaktivität, geringeren Sauerstoffverbrauches und reduzierten ATP-Gehaltes im Lebergewebe wurde ein signifikant verminderter Energiestoffwechsel dargestellt. Zwar entsprach die Genotypenverteilung in den Versuchsgruppen der erwarteten Mendelschen Verteilung, dennoch war die mittlere Lebenserwartung der Knock-out-Tiere mit ca. 30 Wochen stark reduziert. Bereits in jungem Alter war bei diesen Tieren die Ausbildung von präneoplastischen Herden zu beobachten. Mit proteinbiochemischen Nachweistechniken konnte in Lebergewebe 4-8 Wochen alter Tiere eine verstärkte Aktivierung des Apoptosesignalweges (Cytochrom C im Zytosol, verstärkte Expression von Bax) sowie eine Modulation stressassoziierter Proteine (geringere Phosphorylierungsrate p38-MAPK, vermehrte Expression HSP-25, verminderte Expression HSP-70) aufgezeigt werden. Im inversen Ansatz wurde eine Steigerung des mitochondrialen Energiestoffwechsels durch stabile transgene Frataxinüberexpression in zwei Kolonkarzinomzelllinien erreicht. Diese Steigerung zeigte sich durch erhöhte Aconitaseaktivität, erhöhten Sauerstoffverbrauch, gesteigertes mitochondriales Membranpotenzial und erhöhten ATP-Gehalt in den Zellen. Die frataxinüberexprimierenden Zellen wuchsen signifikant langsamer als Kontrollzellen und zeigten im Soft-Agar-Assay und im Nacktmausmodell ein deutlich geringeres Potenzial zur Ausbildung von Kolonien bzw. Tumoren. Mittels Immunoblot war hier eine vermehrte Phosphorylierung der p38-MAPK festzustellen. Die zusammenfassende Betrachtung beider Modelle zeigt, dass ein reduzierter mitochondrialer Energiestoffwechsel durch Regulation der p38-MAPK und apoptotischer Signalwege ein erhöhtes Krebsrisiko zu verursachen vermag.
Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen der geothermischen Energieerzeugung aus umwelt- und naturschutzfachlicher Sicht zu untersuchen und zu bewerten. Auf der Grundlage einer umfassenden Literaturstudie, von Expertenbefragungen sowie der Besichtigung des Hydrothermalen Erdwärmekraftwerkes in Neustadt-Glewe und der Erdwärmesondenanlage auf dem Max-Planck-Campus in Golm wurden die für eine behördliche Genehmigung der Erschließung und Nutzung von Erdwärmevorkommen notwendigen gesetzlichen Regelungen systematisch aufgearbeitet und die mit den Techniken zur Erschließung bzw. den Anlagen zur Nutzung von Erdwärme verbundenen umweltrelevanten Wirkfaktoren ausgewiesen und systematisch dargestellt. Darauf aufbauend wurden die potenziellen Wirkungen auf die Schutzgüter des UVPG qualitativ erfasst und, soweit es in Anbetracht des derzeitigen Standes der Forschung möglich war, quantifiziert. Die Wirkungen wurden schließlich hinsichtlich ihrer Bedeutung und Erheblichkeit im Rahmen von behördlichen Genehmigungsentscheidungen bewertet und miteinander verglichen. Die Anforderungen an den Inhalt von Antragsunterlagen wurden dargestellt. Gutachter / Betreuer: Dr. Holger Rößling ; Dipl.-Biol. Karl Scheurlen
UN-Reform und Menschenrechte
(2004)
Der Streit um das Kopftuch - Plädoyer für eine aktive Neutralität • Die Kultur der Menschenrechte - Eine Bestandsaufnahme aus philosophischer Sicht • 165 Jahre Einschränkung der Kinderarbeit in Preußen: Ein Beitrag zur Sozialgesetzgebung in Deutschland • Die völkerstrafrechtliche Beurteilung der Verfolgung von Falun Gong seit 1999
Der Streit um das Kopftuch
(2004)