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Soil degradation due to erosion is a significant worldwide problem at different spatial (from pedon to watershed) and temporal scales. All stages and factors in the erosion process must be detected and evaluated to reduce this environmental issue and protect existing fertile soils and natural ecosystems. Laboratory studies using rainfall simulators allow single factors and interactive effects to be investigated under controlled conditions during extreme rainfall events. In this study, three main factors (rainfall intensity, inclination, and rainfall duration) were assessed to obtain empirical data for modeling water erosion during single rainfall events. Each factor was divided into three levels (− 1, 0, + 1), which were applied in different combinations using a rainfall simulator on beds (6 × 1 m) filled with soil from a study plot located in the arid Sistan region, Iran. The rainfall duration levels tested were 3, 5, and 7 min, the rainfall intensity levels were 30, 60, and 90 mm/h, and the inclination levels were 5, 15, and 25%. The results showed that the highest rainfall intensity tested (90 mm/h) for the longest duration (7 min) caused the highest runoff (62 mm3/s) and soil loss (1580 g/m2/h). Based on the empirical results, a quadratic function was the best mathematical model (R2 = 0.90) for predicting runoff (Q) and soil loss. Single-factor analysis revealed that rainfall intensity was more influential for runoff production than changes in time and inclination, while rainfall duration was the most influential single factor for soil loss. Modeling and three-dimensional depictions of the data revealed that sediment production was high and runoff production lower at the beginning of the experiment, but this trend was reversed over time as the soil became saturated. These results indicate that avoiding the initial stage of erosion is critical, so all soil protection measures should be taken to reduce the impact at this stage. The final stages of erosion appeared too complicated to be modeled, because different factors showed differing effects on erosion.
Up-to-date information about the type and spatial distribution of forests is an essential element in both sustainable forest management and environmental monitoring and modelling. The OpenStreetMap (OSM) database contains vast amounts of spatial information on natural features, including forests (landuse=forest). The OSM data model includes describing tags for its contents, i.e., leaf type for forest areas (i.e., leaf_type=broadleaved). Although the leaf type tag is common, the vast majority of forest areas are tagged with the leaf type mixed, amounting to a total area of 87% of landuse=forests from the OSM database. These areas comprise an important information source to derive and update forest type maps. In order to leverage this information content, a methodology for stratification of leaf types inside these areas has been developed using image segmentation on aerial imagery and subsequent classification of leaf types. The presented methodology achieves an overall classification accuracy of 85% for the leaf types needleleaved and broadleaved in the selected forest areas. The resulting stratification demonstrates that through approaches, such as that presented, the derivation of forest type maps from OSM would be feasible with an extended and improved methodology. It also suggests an improved methodology might be able to provide updates of leaf type to the OSM database with contributor participation.
Climate change is expected to cause mountain species to shift their ranges to higher elevations. Due to the decreasing amounts of habitats with increasing elevation, such shifts are likely to increase their extinction risk. Heterogeneous mountain topography, however, may reduce this risk by providing microclimatic conditions that can buffer macroclimatic warming or provide nearby refugia. As aspect strongly influences the local microclimate, we here assess whether shifts from warm south-exposed aspects to cool north-exposed aspects in response to climate change can compensate for an upward shift into cooler elevations.
A lack of ability to inhibit prepotent responses, or more generally a lack of impulse control, is associated with several disorders such as attention-deficit/hyperactivity disorder and schizophrenia as well as general damage to the prefrontal cortex. A stop-signal task (SST) is a reliable and established measure of response inhibition. However, using the SST as an objective assessment in diagnostic or research-focused settings places significant stress on participants as the task itself requires concentration and cognitive effort and is not particularly engaging. This can lead to decreased motivation to follow task instructions and poor data quality, which can affect assessment efficacy and might increase drop-out rates. Gamification—the application of game-based elements in nongame settings—has shown to improve engaged attention to a cognitive task, thus increasing participant motivation and data quality.
Ability self-concept (SC) and self-efficacy (SE) are central competence-related self-perceptions that affect students’ success in educational settings. Both constructs show conceptual differences but their empirical differentiation in higher education has not been sufficiently demonstrated. In the present study, we investigated the empirical differentiation of SC and SE in higher education with N = 1,243 German psychology students (81% female; age M = 23.62 years), taking into account central methodological requirements that, in part, have been neglected in prior studies. SC and SE were assessed at the same level of specificity, only cognitive SC items were used, and multiple academic domains were considered. We modeled the structure of SC and SE taking into account a multidimensional and/or hierarchical structure and investigated the empirical differentiation of both constructs on different levels of generality (i.e., domain-specific and domain-general). Results supported the empirical differentiation of SC and SE with medium-sized positive latent correlations (range r = .57 - .68) between SC and SE on different levels of generality. The knowledge about the internal structure of students’ SC and SE and the differentiation of both constructs can help us to develop construct-specific and domain-specific intervention strategies. Future empirical comparisons of the predictive power of SC and SE can provide further evidence that both represent empirical different constructs.
The presence of sea ice leads in the sea ice cover represents a key feature in polar regions by controlling the heat exchange between the relatively warm ocean and cold atmosphere due to increased fluxes of turbulent sensible and latent heat. Sea ice leads contribute to the sea ice production and are sources for the formation of dense water which affects the ocean circulation. Atmospheric and ocean models strongly rely on observational data to describe the respective state of the sea ice since numerical models are not able to produce sea ice leads explicitly. For the Arctic, some lead datasets are available, but for the Antarctic, no such data yet exist. Our study presents a new algorithm with which leads are automatically identified in satellite thermal infrared images. A variety of lead metrics is used to distinguish between true leads and detection artefacts with the use of fuzzy logic. We evaluate the outputs and provide pixel-wise uncertainties. Our data yield daily sea ice lead maps at a resolution of 1 km2 for the winter months November– April 2002/03–2018/19 (Arctic) and April–September 2003–2019 (Antarctic), respectively. The long-term average of the lead frequency distributions show distinct features related to bathymetric structures in both hemispheres.
The parameterization of the boundary layer is a challenge for regional climate models of the Arctic. In particular, the stable boundary layer (SBL) over Greenland, being the main driver for substantial katabatic winds over the slopes, is simulated differently by different regional climate models or using different parameterizations of the same model. However, verification data sets with high-resolution profiles of the katabatic wind are rare. In the present paper, detailed aircraft measurements of profiles in the katabatic wind and automatic weather station data during the experiment KABEG (Katabatic wind and boundary-layer front experiment around Greenland) in April and May 1997 are used for the verification of the regional climate model COSMO-CLM (CCLM) nested in ERA-Interim reanalyses. CCLM is used in a forecast mode for the whole Arctic with 15 km resolution and is run in the standard configuration of SBL parameterization and with modified SBL parameterization. In the modified version, turbulent kinetic energy (TKE) production and the transfer coefficients for turbulent fluxes in the SBL are reduced, leading to higher stability of the SBL. This leads to a more realistic representation of the daily temperature cycle and of the SBL structure in terms of temperature and wind profiles for the lowest 200 m.
Roof and wall slates are fine-grained rocks with slaty cleavage, and it is often difficult to determine their mineral composition. A new norm mineral calculation called slatecalculation allows the determination of a virtual mineral composition based on full chemical analysis, including the amounts of carbon dioxide (CO2), carbon (C), and sulfur (S). Derived norm minerals include feldspars, carbonates, micas, hydro-micas, chlorites, ore-minerals, and quartz. The mineral components of the slate are assessed with superior accuracy compared to the petrographic analysis based on the European Standard EN 12326. The inevitable methodical inaccuracies in the calculations are limited and transparent. In the present paper, slates, shales, and phyllites from worldwide occurrences were examined. This also gives an overview of the rocks used for discontinuous roofing and external cladding.
This study investigated correlative, factorial, and structural relationships between scores for ability emotional intelligence in the workplace (measured with the Geneva Emotional Competence Test), as well as fluid and crystallized abilities (measured with the Intelligence Structure Battery), carried out by a 188-participant student sample. Confirming existing research, recognition, understanding, and management of emotions were related primarily to crystallized ability tests measuring general knowledge, verbal fluency, and knowledge of word meaning. Meanwhile, emotion regulation was the least correlated with any other cognitive or emotional ability. In line with research on the trainability of emotional intelligence, these results may support the notion that emotional abilities are subject to acquired knowledge, where situational (i.e., workplace-specific) emotional intelligence may depend on accumulating relevant experiences.
The nonhydrostatic regional climate model CCLM was used for a long-term hindcast run (2002–2016) for the Weddell Sea region with resolutions of 15 and 5 km and two different turbulence parametrizations. CCLM was nested in ERA-Interim data and used in forecast mode (suite of consecutive 30 h long simulations with 6 h spin-up). We prescribed the sea ice concentration from satellite data and used a thermodynamic sea ice model. The performance of the model was evaluated in terms of temperature and wind using data from Antarctic stations, automatic weather stations (AWSs), an operational forecast model and reanalyses data, and lidar wind profiles. For the reference run we found a warm bias for the near-surface temperature over the Antarctic Plateau. This bias was removed in the second run by adjusting the turbulence parametrization, which results in a more realistic representation of the surface inversion over the plateau but resulted in a negative bias for some coastal regions. A comparison with measurements over the sea ice of the Weddell Sea by three AWS buoys for 1 year showed small biases for temperature around ±1 K and for wind speed of 1 m s−1. Comparisons of radio soundings showed a model bias around 0 and a RMSE of 1–2 K for temperature and 3–4 m s−1 for wind speed. The comparison of CCLM simulations at resolutions down to 1 km with wind data from Doppler lidar measurements during December 2015 and January 2016 yielded almost no bias in wind speed and a RMSE of ca. 2 m s−1. Overall CCLM shows a good representation of temperature and wind for the Weddell Sea region. Based on these encouraging results, CCLM at high resolution will be used for the investigation of the regional climate in the Antarctic and atmosphere–ice–ocean interactions processes in a forthcoming study.
Im Rahmen eines Lehrforschungsprojekts setzten sich Studierende der Angewandten Geographie an der Universität Trier über zwei Semester in den Jahren 2016 und 2017 mit der Anpassung an den Klimawandel im Weinbau auseinander. Ziel des Lehrforschungsprojektes war es, besser zu verstehen wie Winzer*innen den Klimawandel wahrnehmen, welche Rolle der Klimawandel in (betrieblichen) Entscheidungen spielt und welche Anpassungspraktiken bereits beobachtbar sind.Der vorliegende Bericht fasst einige Ergebnisse der empirischen Untersuchung knapp zusammen.
Estimation and therefore prediction -- both in traditional statistics and machine learning -- encounters often problems when done on survey data, i.e. on data gathered from a random subset of a finite population. Additional to the stochastic generation of the data in the finite population (based on a superpopulation model), the subsetting represents a second randomization process, and adds further noise to the estimation. The character and impact of the additional noise on the estimation procedure depends on the specific probability law for subsetting, i.e. the survey design. Especially when the design is complex or the population data is not generated by a Gaussian distribution, established methods must be re-thought. Both phenomena can be found in business surveys, and their combined occurrence poses challenges to the estimation.
This work introduces selected topics linked to relevant use cases of business surveys and discusses the role of survey design therein: First, consider micro-econometrics using business surveys. Regression analysis under the peculiarities of non-normal data and complex survey design is discussed. The focus lies on mixed models, which are able to capture unobserved heterogeneity e.g. between economic sectors, when the dependent variable is not conditionally normally distributed. An algorithm for survey-weighted model estimation in this setting is provided and applied to business data.
Second, in official statistics, the classical sampling randomization and estimators for finite population totals are relevant. The variance estimation of estimators for (finite) population totals plays a major role in this framework in order to decide on the reliability of survey data. When the survey design is complex, and the number of variables is large for which an estimated total is required, generalized variance functions are popular for variance estimation. They allow to circumvent cumbersome theoretical design-based variance formulae or computer-intensive resampling. A synthesis of the superpopulation-based motivation and the survey framework is elaborated. To the author's knowledge, such a synthesis is studied for the first time both theoretically and empirically.
Third, the self-organizing map -- an unsupervised machine learning algorithm for data visualization, clustering and even probability estimation -- is introduced. A link to Markov random fields is outlined, which to the author's knowledge has not yet been established, and a density estimator is derived. The latter is evaluated in terms of a Monte-Carlo simulation and then applied to real world business data.
Retirement, fertility and sexuality are three key life stage events that are embedded in the framework of population economics in this dissertation. Each topic implies economic relevance. As retirement entry shifts labour supply of experienced workers to zero, this issue is particularly relevant for employers, retirees themselves as well as policymakers who are in charge of the design of the pension system. Giving birth has comprehensive economic relevance for women. Parental leave and subsequent part-time work lead to a direct loss of income. Lower levels of employment, work experience, training and career opportunities result in indirect income losses. Sexuality has decisive influence on the quality of partnerships, subjective well-being and happiness. Well-being and happiness, in turn, are significant key determinants not only in private life but also in the work domain, for example in the area of job performance. Furthermore, partnership quality determines the duration of a partnership. And in general, partnerships enable the pooling of (financial) resources - compared to being single. The contribution of this dissertation emerges from the integration of social and psychological concepts into economic analysis as well as the application of economic theory in non-standard economic research topics. The results of the three chapters show that the multidisciplinary approach yields better prediction of human behaviour than the single disciplines on their own. The results in the first chapter show that both interpersonal conflict with superiors and the individual’s health status play a significant role in retirement decisions. The chapter further contributes to existing literature by showing the moderating role of health within the retirement decision-making: On the one hand, all employees are more likely to retire when they are having conflicts with their superior. On the other hand, among healthy employees, the same conflict raises retirement intentions even more. That means good health is a necessary, but not a sufficient condition for continued working. It may be that conflicts with superiors raise retirement intentions more if the worker is healthy. The key findings of the second chapter reveal significant influence of religion on contraceptive and fertility-related decisions. A large part of research on religion and fertility is originated in evidence from the US. This chapter contrasts evidence from Germany. Additionally, the chapter contributes by integrating miscarriages and abortions, rather than limiting the analysis to births and it gains from rich prospective data on fertility biography of women. The third chapter provides theoretical insights on how to incorporate psychological variables into an economic framework which aims to analyse sexual well-being. According to this theory, personality may play a dual role by shaping a person’s preferences for sex as well as the person’s behaviour in a sexual relationship. Results of econometric analysis reveal detrimental effects of neuroticism on sexual well-being while conscientiousness seems to create a win-win situation for a couple. Extraversions and Openness have ambiguous effects on romantic relationships by enhancing sexual well-being on the one hand but raising commitment problems on the other. Agreeable persons seem to gain sexual satisfaction even if they perform worse in sexual communication.
Die Relevanz epistemischer (individueller wissensbezogener) Überzeugungen in unserer modernen Wissensgesellschaft ist nahezu unbestritten. Trotzdem ist vergleichsweise wenig dazu bekannt, wie die Entwicklung hin zu fortgeschrittenen epistemischen Überzeugungen – welche zum Beispiel die Kontextspezifität von Wissensansprüchen (d. h. Behauptungen) anerkennen – gefördert werden kann. Erschwerend hinzu kommt, dass aktuelle theoretische Modelle, welche Forschende in diesem Unterfangen unterstützen könnten, bislang nur unzureichend empirisch validiert sind. Die Arbeiten der vorliegenden Dissertation widmeten sich aus diesem Grund der Erforschung der Mechanismen epistemischen Wandels und unterzogen das derzeit wohl prominenteste Prozessmodell epistemischen Wandels von Bendixen und Rule (2004) einer empirischen Prüfung. Diese Prüfung fand in drei paradigmatisch aufeinander aufbauenden Forschungsartikeln statt. Zentrale Forschungsfragen, die in diesen Artikeln adressiert wurden, betrafen die Rolle der zentralen Prozesskomponenten des Bendixen und Rule (2004) Modells – epistemischer Zweifel, epistemischer Volition und Lösungsstrategien – sowie Rahmenbedingungen epistemischen Wandels. Spezifisch betrachtete Rahmenbedingungen waren hierbei die (Un)Auflösbarkeit divergierender (d. h. widersprüchlicher) Evidenz, welche zur Initiation des Prozesses des epistemischen Wandels genutzt wurde, epistemische Ausgangsüberzeugungen sowie die Domänenspezifität epistemischer Überzeugungen. In den drei Forschungsartikeln konnte die zentrale Rolle epistemischer Zweifel bestätigt werden. Überraschenderweise hatte die Auflösbarkeit widersprüchlicher Evidenz allerdings keinen nachweisbaren Einfluss auf epistemischen Wandel. Hinsichtlich der Rolle epistemischer Ausgangsüberzeugungen zeigte sich, dass naive Ausgangsüberzeugungen, welche mit einem stärkeren Erleben kognitiver Dissonanz in Verbindung stehen sollten, epistemischen Wandel begünstigten. Auch die Domänenspezifität epistemischen Wandels konnte als wesentliche Rahmenbedingung des Wandels bestätigt werden. Für epistemische Volition und Lösungsstrategien zeigte sich allerdings kein eindeutiges Ergebnismuster. In konfirmativen Analysen wurden hier nicht die erwarteten Effekte gefunden, während explorative Analysen teilweise doch modellkonforme Evidenz zu liefern schienen. Insgesamt leistet die vorliegende Dissertationsschrift damit einen wesentlichen Beitrag zur Klärung der Mechanismen epistemischen Wandels und erlaubt eine Ausdifferenzierung des Bendixen und Rule (2004) Modells. Darüber hinaus erweitert diese Dissertationsschrift auch das Methodenrepertoire der Erforschung epistemischen Wandels durch die Übertragung bestehender Interventionsansätze auf Online-Formate und illustriert die praktische Relevanz dieses Forschungsstrangs durch den Nachweis von Interventionseffekten auf Verhaltensmaßen.
Chronische primäre Schmerzen im Kindes- und Jugendalter sind weit verbreitet. Das Risiko für die Chronifizierung von kindlichen Schmerzen erhöht sich, wenn die Eltern selbst unter chronischen Schmerzen leiden. Elterliche kognitiv-affektive und verhaltensbezogene Reaktionen auf die kindlichen Schmerzen spielen eine zentrale Rolle in der Chronifizierung und familialen Transmission der Schmerzen. Welche spezifischen Faktoren die elterlichen Reaktionen auf die kindlichen Schmerzen modulieren, ist bis dato allerdings unklar. Ziel der vorliegenden Dissertation ist daher die Analyse des elterlichen schmerzbezogenen Verhaltens (maladaptive Reaktionen wie Katastrophisieren und Zuwendung) hinsichtlich möglicher modulierender Faktoren sowohl auf Eltern- (top-down-Variablen) als auch auf Kindebene (bottom-up-Variablen). Dafür wurden differenzierende Stichproben generiert und mit Hilfe von validierten Fragebögen befragt. In Studie 1 wurde eine Stichprobe von N = 105 schmerzfreien Elternteilen aus der Allgemeinbevölkerung und N = 80 Elternteilen aus der Allgemeinbevölkerung mit selbstberichteten chronischen Schmerzen erhoben. Die Stichprobe von Studie 2 umfasste N = 118 Elternteile mit chronischen Schmerzen, Angstsymptomen oder beidem sowie deren N = 190 Kinder, in Studie 3 wurden N = 63 Mütter, Väter und Kinder (Eltern-Kind-Triaden mit jeweils N = 21 Müttern, Vätern und Kindern mit der Diagnose einer chronischen Schmerzstörung) befragt. Nach der Überprüfung der Einsetzbarkeit der zentralen Erhebungsinstrumente auch in nicht-klinischen Samples wurden in Studie 1 die Reaktionen von schmerzfreien Eltern und Eltern mit selbstberichteten chronischen Schmerzen auf die Schmerzen ihrer Kinder mit anderen Stichproben sowie untereinander verglichen. Die Analyse der Einflüsse von top-down- und bottom-up-Variablen (elterliche und kindliche Schmerz- und Angstsymptomatik, elterliche und kindliche Somatisierung bzw. schmerzbezogene Beeinträchtigung sowie Alter und Geschlecht von Eltern und Kindern) auf die elterlichen
maladaptiven Reaktionen wurde in Studie 2 und Studie 3 mit Hilfe von hierarchisch linearen Modellen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass Eltern von Kindern mit chronischen
Schmerzen grundsätzlich stärker katastrophisierten als Eltern von gesunden Kindern. Außerdem zeigte sich, dass insbesondere top-down-Variablen wie elterliche Angst das Katastrophisieren und die Zuwendung der Eltern verstärken. Bottom-up-Variablen erwiesen sich ausschließlich in der Interaktion von kindlicher Schmerz- und Angstsymptomatik als verstärkender Faktor für die Katastrophisierungsneigung der Eltern. Demnach scheinen zentrale modulierende Faktoren für kognitiv-affektive und verhaltensbezogene elterliche Reaktionen im Kontext der Chronifizierung von kindlichen chronischen Schmerzen vor allem top-down-Variabeln wie die elterliche Katastrophisierungsneigung und Angstsymptomatik zu sein. Als potentielle Risikogruppen für die Entwicklung von chronischen Schmerzen lassen sich so neben Kindern von Eltern mit eigenen chronischen Schmerzen auch Kinder von Eltern mit Angststörungen und erhöhter Katastrophisierungsneigung benennen. Daher sollte die Elternrolle in Therapien von Erwachsenen eine ausreichende Berücksichtigung finden, um eine Reduktion der maladaptiven Reaktionen auf die Kinder zu erreichen und so einer Entwicklung von chronischen Schmerzen vorzubeugen. Auch die psychoedukative Einbindung der Eltern in die kindliche Schmerztherapie erscheint aufgrund der vorliegenden Ergebnisse unabdingbar, vor allem wenn die Kinder neben den chronischen Schmerzen auch unter komorbiden psychischen Störungen wie beispielsweise Angststörungen leiden.
Die Polargebiete sind geprägt von harschen Umweltbedingungen mit extrem kalten Temperaturen und Winden. Besonders während der polaren Nacht werden Temperaturen von bis zu -89.2°C}$ auf dem Antarktischen Plateau beobachtet. Infolge der starken Abkühlung beginnt das Ozeanwasser zu gefrieren und die Eisproduktion beginnt. Der Antarktische Ozean ist dabei von einer ausgeprägten zwischen- und innerjährlichen Variabilität geprägt und die Eisbedeckung variiert zwischen 2.07 * 10^6 km^2 im Sommer und 20.14 * 10^6 km^2 im Winter. Die Eisproduktion und Eisschmelze beeinflussen die atmosphärische und ozeanische Zirkulation. Dynamische Prozesse führen zur Bildung von Rissen im Eis und letztlich zum Entstehen von Eisrinnen (leads). Leads sind langgestreckte Risse die mindestens einige Meter breit und hunderte Meter bis hunderte Kilometer lang sein können. In diesen Eisrinnen ist das warme Ozeanwasser in Kontakt mit der kalten Atmosphäre, wodurch die Austauschraten fühlbarer und latenter Wärme, Feuchtigkeit und von Gasen stark erhöht sind. Eisrinnen tragen zur Eisproduktion in den Polargebieten bei und sind Habitat für zahlreiche Tiere. Eisrinnen, zentraler Bestandteil der präsentierten Studie, sind bis heute nur unzureichend im Südpolarmeer erforscht und beobachtet. Daher ist es Ziel einen Algorithmus zu entwickeln, um Eisrinnen in Fernerkundungsdaten automatisiert zu identifizieren. Dabei kommen thermal-Infrarot Satellitendaten des Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) zum Einsatz, welches auf den beiden Satelliten Aqua und Terra montiert ist und seit 2000 (Terra) bzw. 2002 (Aqua) Satellitenbilder bereitstellt. Die einzelnen Satellitenbilder beinhalten die Eisoberflächentemperatur des MOD/MYD 29 Produktes, welche in einem zweistufigen Algorithmus für den Zeitraum April bis September 2003 bis 2019 prozessiert werden.
Im ersten Schritt werden potentielle Eisrinnen anhand der lokalen positiven Temperaturanomalie identifiziert. Aufgrund von Artefakten werden weitere temperatur- und texturbasierte Parameter abgeleitet und zu täglichen Kompositen zusammengefügt. Diese werden in der zweiten Prozessierungsstufe verwendet, um Wolkenartefakte von echten Eisrinnen-Observationen zu trennen. Hier wird Fuzzy Logic genutzt und eine Antarktis-spezifische Konfiguration wird definiert. In diesem werden ausgewählte Eingabedaten aus dem ersten Prozessierungslevel genutzt, um einen finalen Proxy, den Lead Score (LS), zu berechnen. Der LS wird abschließend mittels manueller Qualitätskontrolle in eine Unsicherheit überführt. Die darüber identifizierten Artefakte können so zusätzlich zur MODIS-Wolkenmaske genutzt werden.
Auf Basis der Eisrinnenbeobachtungen wird ein klimatologischer Referenzdatensatz erstellt, der die repräsentative Eisrinnenverteilung im Antarktischen Ozean für die Wintermonate April bis September, 2003 bis 2019 zeigt. In diesem ist sichtbar, dass Eisrinnen in manchen Gegenden systematischer auftreten als in anderen. Das sind vor allem die Regionen entlang der Küstenregion, des kontinentalen Schelfabhangs und einigen Erhebungen und Kanälen in der Tiefsee. Dabei sind die erhöhten Frequenzen entlang des Schelfabhangs besonders interessant und der Einfluss von atmosphärischen und ozeanischen Einflüssen wird untersucht. Ein regionales Eis-Ozeanmodell wird genutzt, um ozeanische Einflüsse in Zusammenhang mit erhöhten Eisrinnenfrequenzen zu setzen.
In der vorliegenden Studie wird außerdem ein umfangreicher Überblick über die großskalige Variabilität von Antarktischem Meereis gegeben. Tägliche Eiskonzentrationsdaten, abgeleitet aus passiven Mikrowellendaten, werden aus dem Zeitraum 1979 bis 2018 für die Klassifikation genutzt. Der dk-means Algorithmus wird verwendet, um zehn repräsentative Eisklassen zu identifizieren. Die geographische Verteilung dieser Klassen wird als Karte dargestellt, in der der typische jährliche Eiszyklus je Klasse sichtbar ist.
Veränderungen in dem räumlichen Auftreten von Eisklassen werden identifiziert und qualitativ interpretiert. Positive Abweichungen hin zu höheren Eisklassen werden im Weddell- und dem Ross-Meer und einigen Regionen in der Ostantarktis identifiziert. Negative Abweichungen sind im Amundsen-Bellingshausen-Meer vorhanden. Der neu entwickelte (Climatological Sea Ice Anomaly Index) wird genutzt, um Klassenabweichungen in der Zeitreihe zu identifizieren. Damit werden drei Jahre (1986, 2007, 2014) für eine Fallstudie ausgewählt und in Relation zu atmosphärischen Daten aus ERA-Interim und Eisdrift-Daten untersucht. Für die beiden Jahre 1986 und 2007 können bestimmte atmosphärische Zirkulationsmuster identifiziert werden, die die entsprechende Eisklassifikation beeinflusst haben. Für das Jahr 2014 können keine besonders ausgeprägten atmosphärischen Anomalien ausgemacht werden.
Der Eisklassen-Datensatz kann in Zukunft als Ergänzung zu vorhandenen Studien und für die Validierung von Meereismodellen genutzt werden. Dabei sind vor allem Anwendungen in Bezug auf den Eisrinnen-Datensatz möglich.
Phylogeographic analyses point to long-term survival on the spot in micro-endemic Lycian salamanders
(2020)
Lycian salamanders (genus Lyciasalamandra) constitute an exceptional case of microendemism of an amphibian species on the Asian Minor mainland. These viviparous salamanders are confined to karstic limestone formations along the southern Anatolian coast and some islands. We here study the genetic differentiation within and among 118 populations of all seven Lyciasalamandra species across the entire genus’ distribution. Based on circa 900 base pairs of fragments of the mitochondrial 16SrDNA and ATPase genes, we analysed the spatial haplotype distribution as well as the genetic structure and demographic history of populations. We used 253 geo-referenced populations and CHELSA climate data to infer species distribution models which we projected on climatic conditions of the Last Glacial Maximum (LGM). Within all but one species, distinct phyloclades were identified, which only in parts matched current taxonomy. Most haplotypes (78%) were private to single populations. Sometimes population genetic parameters showed contradicting results, although in several cases they indicated recent population expansion of phyloclades. Climatic suitability of localities currently inhabited by salamanders was significantly lower during the LGM compared to recent climate. All data indicated a strong degree of isolation among Lyciasalamandra populations, even within phyloclades. Given the sometimes high degree of haplotype differentiation between adjacent populations, they must have survived periods of deteriorated climates during the Quaternary on the spot. However, the alternative explanation of male biased dispersal combined with a pronounced female philopatry can only be excluded if independent nuclear data confirm this result.
Das Grundgesetz ist keine bloße Neuauflage, sondern vielmehr eine Weiterentwicklung der Weimarer Reichsverfassung. Obwohl dem Namen nach gar keine „Verfassung“, wird das Grundgesetz spätestens seit der Wiedervereinigung nicht mehr als vorläufige, sondern als endgültige gesamtdeutsche Verfassung angesehen. Strikte Gewaltenteilung, Rechtsstaatlichkeit, umfassender Grundrechtsschutz und die Einführung der sog. „Ewigkeitsklausel“ (Art. 79 Abs. 3 GG) sind nur einige Elemente, mit denen „Bonn“ korrigierte, was „Weimar“ noch nicht vermochte. Nicht zuletzt die umfangreiche Rechtsprechung des Bundesverfassungsgerichts hat das Grundgesetz zu dem umfassenden Regelwerk gemacht, das nunmehr 70 Jahre ohne eine größere Verfassungskrise überdauert hat.
Die in dieser Ausgabe zusammengefassten Beiträge, die im Mai 2019 im Rahmen einer Festveranstaltung im Rokoko-Saal der Aufsichts- und Dienstleistungsdirektion in Trier gehalten wurden, beleuchten aus unterschiedlichen Perspektiven die Hintergründe der deutschen Verfassungsrechtsgeschichte und bieten eine Bestandsaufnahme über aktuelle Entwicklungen.
Grundlage der Arbeit stellten zwei Arbeitshypothesen dar, die es zu überprüfen galt. Die beiden Arbeitshypothesen wurden aufgrund einer Beobachtung eines Phänomens im Freiland formuliert, da bei scheinbar unterschiedlich starkem Reblausbesatzes im Boden kein direkter Zusammenhang zu einer schädigenden Wirkung dieses Stressphänomens (Reblausbefall) hergestellt werden konnte. Im Gegenteil traten die schädigenden Wirkungen des Reblausbefalls in Form von Rückgangserscheinungen eher in Rebflächen auf, die einer mangelhaften Bewirtschaftung oder Bestandsführung unterlagen. Zur Klärung dieses Phänomens wurden daher die beiden (A., B.) folgenden Hypothesen aufgestellt, die es zu überprüfen galt:
A.: Die in mit Unterlagsrebsorten der Kreuzung V. berlandieri x V. riparia zu beobachtenden Rückgangserscheinungen in Rebanlagen mit Reblausvorkommen werden nicht allein durch die Saugtätigkeit der Reblaus an den Rebwurzeln verursacht; eine direkte Korrelation zwischen Reblausdichte und Ausmaß der Rückgangserscheinungen an infizierten Reben besteht nicht. B.: Das Ausmaß möglicher Rückgangserscheinungen ist abhängig von der Bewirtschaftung des Rebbestands, wobei der Bodenbewirtschaftung eine maßgebliche Rolle zukommt.
Um diese Hypothesen zu überprüfen wurde ableitend von den Zielen der Arbeit ein Reblausbonitursystem zur Erfassung der Reblausabudanz im Freiland im Boden erarbeitet. Die besonderen Schwierigkeiten bei der Erfassung des Reblausbefalls im Boden aufgrund des stark variierenden Wurzelsystems der Rebe und dem ebenfalls stark schwankenden Reblausbefalls an der Wurzel der Rebe wurde mit dem Reblausbonitursystem (Grabungen) Rechnung getragen, sodass ein valides System zur Beurteilung des Reblausbefalls auch im jahreszeitlichen Verlauf erstellt worden konnte. Damit wurde ein Reblausbonitursystem geschaffen, das auch in praktischer Anwendung durchführbar ist und somit mit seiner höheren möglichen Replikationsrate bei der Probenentnahme dem stark variierenden Charakter des Reblausbefalls im Boden Rechnung trägt.
Um Rückgangserscheinungen in einem Weinberg nachhaltig analysieren zu können, wurde ein Wuchsbonitursystem evaluiert. Dieses System beurteilt alle Reben einer Rebfläche innerhalb eines einfachen für den Menschen kognitiv sehr gut verarbeitenden Bewertungssystem zum Wuchs der Reben. Damit ist eine Erfassung einer sehr großen Datenmenge zur Beurteilung des Wuchses auf einem Rebfeld möglich. Die Korrelation des mit dem System ermittelten Wuchses zu vielen Leistungsparametern der Rebe und den Gegebenheiten auf den Versuchsflächen zeigt die hohe Validität des Wuchsbonitursystems auf. Auch konnten Wuchsunterschiede in sehr differierenden Versuchsfeldern mit dieser Methode deutlich belegt werden. Damit wurde deutlich, dass mit dieser Wuchsboniturmethode die Rückgangserscheinungen in einer Rebfläche erkannt und analysiert werden konnten. Somit konnten mit den beiden Instrumenten der Wuchs- und Reblausbonitur die beiden Arbeitshypothesen dahingehend belegt werden, dass unter Verwendung der Unterlagensorten der Kreuzungskombination V. berlandieri x V. riparia kein Zusammenhang zwischen der Reblausdichte im Boden und Rückgangserscheinungen der Rebe vorliegen. Darüber hinaus konnte belegt werden, dass in Erweiterung dieser Erkenntnis das Ausmaß der Rückganserscheinungen bei Reben maßgeblich von der Art der Bewirtschaftung abhängt und somit deutlich abzutrennen ist vom Einfluss des Reblausbefalls. Vor allem konnte durch die vorliegende Arbeit unter Einbeziehung des Wuchsbonitursystems eine Methode erarbeitet werden, die in Zukunft bei der Beurteilung von Fernerkundungsdaten ein nützliches Instrument darstellt, um die wirklichen Gegebenheiten hinsichtlich des Wuchses der Reben auf Weinbergsflächen mit den berechneten Werten zu Wuchsindizes zu korrelieren.
