Climate Trends and the Remarkable Sensitivity of Shelf Regions

Tidal motion of oceanic salt water through the ambient geomagnetic field induces periodic electromagnetic field signals. Amplitudes of the induced signals are sensitive to variations in electrical seawater conductivity and, consequently, to changes in oceanic temperature and salinity. In this paper, we computed and analyzed time series of global ocean tide‐induced magnetic field amplitudes. For this purpose, we combined data of global in situ observations of oceanic temperature and salinity fields from 1990–2016 with data of oceanic tidal flow, the geomagnetic field, mantle conductivity, and sediment conductance to derive ocean tide‐induced magnetic field amplitudes. The results were used to compare present day developments in the oceanic climate with two existing climate model scenarios, namely, global oceanic warming and Greenland glacial melting. Model fits of linear and quadratic long‐term trends of the derived magnetic field amplitudes show indications for both scenarios. Also, we find that magnetic field amplitude anomalies caused by oceanic seasonal variability and oceanic climate variations are 10 times larger in shallow ocean regions than in the open ocean. Consequently, changes in the oceanic and therefore the Earth's climate system will be observed first in shelf regions. In other words, climate variations of ocean tide‐induced magnetic field amplitudes are best observed in shallow ocean regions using targeted monitoring techniques

Das Newsvendor Modell mit nicht-linearer Kostenfunktion und seine Anwendung bei nicht-proportionalen Rückversicherungsverträgen

Rückversicherung kann als Überwälzung von versicherungstechnischem Risiko vom Erst- auf den Rückversicherer definiert werden, kurz gesagt: "Rückversicherung ist Versicherung von Versicherungen". Einen entscheidenden Aspekt bei der Ausgestaltung von Rückversicherungsverträgen stellt die Bestimmung von Selbstbehalten und Deckungsgrenzen dar. Der vorliegende Beitrag gibt zunächst einen Überblick über die Ziele und Formen der Rückversicherung. Anschließend wird das Newsvendor Modell, ein Modell zur Bestellmengenoptimierung, kurz vorgestellt. Ziel dieses Beitrages ist es, diesen Ansatz aus dem Supply Chain Management zur Modellierung von Deckungsgrenzen sowie Selbstbehalten von nichtproportionalen Rückversicherungsverträgen anzuwenden.Newsvendor, Risiko, Rückversicherung, Entscheidungstheorie

The explanation of the binding force of communication

In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, wie durch die Tätigkeit des Sprechens Bindung erzeugt wird. Die Kernthese lautet, dass es eine grundlegende Bindung gibt, die aus dem Umstand resultiert, dass vokale Symbole nur durch eine gemeinsame Tätigkeit von Sprecher und Hörer erzeugt werden können. Nur wenn der Hörer Laute als vokale Symbole identifiziert, ist die Äußerung des Sprechers eine sprachliche Äußerung, mit der eine Feststellung gemacht, eine Frage gestellt oder ein Befehl gegeben werden kann. Mit der Terminologie der Sprechakttheorie läßt sich daher sagen, dass auf der Ebene des lokutionären Aktes bereits eine Bindung bestehen muß, damit ein illokutionärer oder perlokutionärer Akt möglich ist. In der vorliegenden Untersuchung wird diese Bindung herausgearbeitet, indem verschiedene, teilweise sehr unterschiedliche Kommunikationsmodelle untersucht werden, die das Problem der kommunikativen Bindung thematisieren. Nach einer einführenden Besprechung von Paul Watzlawicks Annahmen zum Beziehungsaspekt von Kommunikation wird auf einige Aspekte des Zeichenmodells von Charles Sanders Peirce eingegangen. Mit Peirce werden Strukturmerkmale von vokalen Zeichen erarbeitet, die für die weiteren Untersuchungsschritte der Arbeit wegweisend sind. Im nächsten Kapitel wird auf die Konzeption des Symbolischen Interaktionismus von Georg Herbert Mead eingegangen, um ein Modell zu entwickeln, wie aus einfachen Interaktionen vokale Symbole generiert werden. Anschließend wird die Sprechakttheorie von John Langshaw Austin und John Searle behandelt. Dabei steht zunächst die Frage nach der Struktur der "illocutionary force" im Mittelpunkt. Daran schließt sich eine Analyse der These Searles an, dass ein "symbolizing move" als Kern eines Sprechaktes anzunehmen ist. Die Ergebnisse dieser Analyse werden mit den Ergebnissen der Untersuchung des Symbolischen Interaktionismus in ein Modell zusammengeführt, mit dem eine Sprecher und Hörer verbindende "locutionary force" identifiziert werden kann. Diese tritt bei der Konstitution von vokalen Zeichen durch die gemeinsame Aktivität eines Sprechers und eines Hörers auf und ist als eine Voraussetzung der "illocutionary force" anzusehen. Dieses Modell wiederum wird mit der Theorie des kommunikativen Handels von Jürgen Habermas verbunden, um die fragliche Bindungskraft in der lebensweltlichen kommunikativen Alltagspraxis von Sprechern und Hörern zu lokalisieren. Es wird eine Abgrenzung gegenüber der von Habermas angesprochenen Bindungskraft vorgenommen, einer Bindungskraft, die auf der semantischen und nicht auf der semiotischen Ebene von Sprechakten angesiedelt ist. Es zeigt sich zudem, dass die in der vorliegenden Arbeit aufgezeigte Bindung die der Kommunikation eigentümliche Bindung ist, - zumindest dann, wenn man Kommunikation als Akte des Sprechens auffaßt. Abschließend wird anhand einer alltäglichen Gesprächssituation das Auftreten und die Wirkungsweise dieser Bindungskraft beispielhaft erläutert.The subject of this research is how the activity of speaking generates binding. The thesis is that vocal symbols can be generated solely through the common activity of a speaker and hearer. In this common activity a certain kind of binding can be identified. Only if the hearer takes certain acoustic noises as a symbolic utterance, the speaker is able to make a statement, ask a question or give an order. On the basis of the terminology of the speech act theory, it can be stated, that there has to be a certain binding at the level of the locutionary acts to enable a speaker to perform illocutionary or perlocutionary acts. The binding in question is examined by analysing different communication models, which are engaged in communicative binding problems. Firstly Paul Watzlawick's assumptions about the status of interpersonal relations within communication are discussed shortly. Secondly some decisive features of vocal symbols are defined according to the semiotic model of Charles Sanders Peirce. Thirdly Georg Herbert Mead's Symbolic Interactionism is discussed to gain a model how symbols are generated through elementary interactions. Fourthly the speech act theory of John Langshaw Austin and John Searle are analysed in detail to understand the concept of the "illocutionary force". Fifthly the concept of the "symbolizing move" - according to Searle the core of a speech act - is scrutinized. Sixthly the results of these examinations are combined with the results of the discussion of the Symbolic Interactionism to a model that provides the identification of a "locutionary force". This "locutionary force" is a binding force between a speaker and a hearer. It occurs by the constitution of vocal symbols through the common activities both of the speaker and the hearer. It is claimed that this force is a necessary condition for the illocutionary force. Seventhly these outcomes are connected with the theory of communicative action of Jürgen Habermas. With this connection the binding force is made transparent and identifiable within the common communicative practises in the life-world (Lebenswelt) of speakers and hearers. It is shown that the semiotic binding force is both fundamental and essential for communicative acts. Finally the occurrence and the effects of the binding force in an ordinary interlocution are illustrated

A Distributional Analysis of Laughter Across Turns and Utterances

We present here a study on the use of laughter in spontaneous interactions, examining its distribution across two linguistic levels: utterances and turns. A multilingual corpus of dyadic conversations was employed, containing recordings in French, German and Mandarin Chinese. Laughter was coded based on its position inside the analysis unit and its distribution with respect to the event type and the language was analyzed. The results showed that laughter distribution is modulated by the linguistic level, as well as by the laughter event type. Moreover, differences between languages seem to depend on the analysis level

A Distributional Analysis of Laughter Across Turns and Utterances

We present here a study on the use of laughter in spontaneous interactions, examining its distribution across two linguistic levels: utterances and turns. A multilingual corpus of dyadic conversations was employed, containing recordings in French, German and Mandarin Chinese. Laughter was coded based on its position inside the analysis unit and its distribution with respect to the event type and the language was analyzed. The results showed that laughter distribution is modulated by the linguistic level, as well as by the laughter event type. Moreover, differences between languages seem to depend on the analysis level

Nicht-proportionale Rückversicherungsmodelle mit Risikopräferenzen

Die vorliegende Arbeit betrachtet nicht-proportionale Rückversicherungsverträge mit ihren Deckungsgrenzen Priorität und Plafond aus der Sicht eines Erstversicherers. Ein Grund für unterschiedlich nachgefragte Deckung von Rückversicherungsverträgen ist die Risikopräferenz des Erstversicherers. Entscheidungsprinzipien, die Risikopräferenzen eines Entscheiders abbilden können, sind zum Beispiel das CVaR-Prinzip sowie hybride Entscheidungsprinzipien basierend auf dem CVaR. Diese werden in dieser Arbeit auf die Gewinnfunktion eines Erstversicherers, welche das Erst- und Rückversicherungsgeschäft beinhaltet, angewendet. Anschließend werden Aussagen über den Deckungsschutz eines Erstversicherers in Abhängigkeit von seiner Risikoeinstellung getroffen. Die Arbeit untergliedert sich in 8 Kapitel. Kapitel 1 bis 3 stellen die Grundlagen der Arbeit dar. So wird in Kapitel 1 ein Überblick über das Rückversicherungsgeschäft mit seinen Arten und Formen gegeben. Kapitel 2 beinhaltet die entscheidungstheoretischen Grundlagen wie zum Beispiel die Prinzipien und Kriterien für Entscheidungen unter Risiko und Ungewissheit sowie die Definition von Risikoeinstellungen, aber auch Konsistenzbetrachtungen zur Erwartungsnutzen- und dualen Theorie. Kapitel 3 gibt einen Exkurs in das Newsvendor Modell, welches auf Grund seiner analogen Struktur Relevanz besitzt. Hauptteil der Arbeit bilden Kapitel 4 bis 8. In Kapitel 4 wird dabei die Gewinnfunktion eines Erstversicherers als auch die Prämienstruktur einer Rückversicherung gegeben. Ebenso werden verschiedene Schadensverteilungen betrachtet. Kapitel 5 behandelt das Rückversicherungsmodell für die Priorität, Kapitel 6 für den Plafond und Kapitel 7 das zweidimensionale Modell mit Priorität und Plafond. Abschließend wird in Kapitel 8 das Erst- und Rückversicherungsgeschäft simultan bzgl. der Priorität und der Erstversicherungsprämie optimiert. Hintergrund ist der Einfluss der Erstversicherungsprämie auf das Rückversicherungsgeschäft

Chemische Aspekte elektronischer und phononischer Feinabstimmung in thermoelektrischen Materialien

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung neuartiger thermoelektrischer (TE) Materialien, unter Berücksichtigung einer effizienten Präparation in Verbindung mit sorgfältiger chemischer Charakterisierung und physikalischer Messung. Als Grundvoraussetzung für eine TE aktive Verbindung muss diese ein Halbleiter sein, dessen Ladungsträgerkonzentration durch geeignete Substitution justiert werden kann. Weiterhin sollte eine starke Steigung der elektronischen Zustandsdichte am Fermi-Niveau vorhanden sein, um hohe Seebeck-Koeffizienten zu erhalten. Schwere Elemente in einer möglichst komplizierten Kristallstruktur sollten für eine relativ geringe thermische Leitfähigkeit von Vorteil sein. RuIn3 und seine Substitutionsvarianten erfüllen diese Voraussetzungen. Eine Fest-Flüssig-Reaktion mit anschließendem Spark-Plasma-Sintern (SPS) zur Präparation polykristalliner Materialien lieferte phasenreine Produkte. Binäres RuIn3 ist ein Halbleiter mit einer Bandlücke von 0,45 eV, welcher in Abhängigkeit von der Temperatur große negative und positive Seebeck-Koeffizienten zeigt. Die thermische Leitfähigkeit ist mit κmin = 3,8(8) W K-1 m-1 relativ gering. Eine genaue Einstellung der Ladungsträgerkonzentration kann durch Substitution von In mit Sn oder Zn erfolgen, wodurch ausschließlich negative (Sn) oder positive (Zn) Seebeck-Koeffizienten vorliegen. Gleichzeitig wird die thermische Leitfähigkeit um ca. 50 % im Vergleich zu binärem RuIn3 gesenkt. Die Substitution in RuIn3-xSnx und RuIn3-xZnx (x = 0,10) geht mit einem Halbleiter-Metall-Übergang einher, welcher durch Messungen des elektrischen Widerstands verifiziert wurde. Analysen mittels wellenlängendispersiver Röntgenspektroskopie zeigen eine gute Übereinstimmung der nominellen und experimentellen Zusammensetzung für die Sn-Substitution und einen vergleichsweise geringen Zn-Gehalt. RuO2-Verunreinigungen in kommerziellem Ru-Pulver sind die Ursache für kleine Nebenphasenanteile von In2O3 in RuIn3-xSnx und ZnO in RuIn3-xZnx. Die dadurch ablaufenden Reduktionen und die Redoxpotentiale der Elemente und Verbindungen können mit den Gitterparametern der Substitutionsvarianten und dem Homogenitätsbereich der Stammverbindung RuIn3 in Einklang gebracht werden. Zur Eliminierung der RuO2-Verunreinigungen wurde eine Wasserstoff-Reduktionsapparatur entwickelt. Damit konnten die Sauerstoffverunreinigungen im Ru-Pulver vollständig entfernt werden. Mit diesem gereinigten Ausgangsmaterial wurden die mit Zn substituierten Spezies erneut synthetisiert. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen der nominellen und experimentellen Zusammensetzung für die Zn-Substitution unter Nutzung des reduzierten Ru-Pulvers. Die Substitutionen der In-Position mit Zn führten zu maximalen TE Gütewerten von ZTmax = 0,76(19) in RuIn2;975Zn0;025. Neben Optimierungen der Ladungsträgerkonzentration spielen Veränderungen des Gefüges für die Eigenschaften eines TE Materials eine zentrale Rolle. Zur Ermittlung der Auswirkungen des Gefüges auf die TE Eigenschaften wurden große Einkristalle von RuGa3 (isostrukturell zu RuIn3) durch ein modifiziertes Bridgman-Verfahren gezüchtet und mit polykristallinem Material verglichen, welches aus diesem Einkristall hergestellt wurde. Gitterparameter und chemische Zusammensetzung der untersuchten RuGa3-Proben weisen keinerlei Variation auf. Die TE Eigenschaften zeigen im Hochtemperaturbereich (T = 300 K) keine signifikanten Unterschiede. In der Messung des Seebeck-Koeffizienten des RuGa3-Einkristalls lässt sich bei tiefen Temperaturen ein scharfes Minimum beobachten, welches in der polykristallinen Probe nicht auftritt. Analog dazu ist die thermische Leitfähigkeit des Einkristalls durch ein deutliches Maximum gekennzeichnet, welches in der polykristallinen Probe nahezu vollständig zusammenfällt. Die zusätzlichen Korngrenzen im Gefüge des polykristallinen Materials wirken als Streuzentren für Phononen, welche im entsprechenden RuGa3-Einkristall nicht vorhanden sind. Die intrinsischen Eigenschaften von RuGa3 mit hoher Wärmeleitfähigkeit in Verbindung mit niedrigem Seebeck-Koeffizienten bei tiefen Temperaturen könnten mit dem Phonon-drag-Effekt erklärt werden. Darauffolgend wurde Ruthenium durch Eisen vollständig ersetzt und der momentan viel untersuchte Halbleiter FeGa3 (isostrukturell zu RuIn3) studiert. Die Präparation polykristalliner Proben wurde analog zu RuIn3 und RuGa3 mit einer Fest-Flüssig-Reaktion und anschließender SPS-Behandlung durchgeführt. Aufgrund fehlender Untersuchungen zu einem geeigneten Substitutionselement wurden die Substitutionsvarianten FeGa3-xEx (E = Al, In, Zn, Ge; x = 0,50) präpariert. Die festen Lösungen FeGa3-xEx mit E = Al, In, Zn zeigen keine Verbesserung der TE Aktivität. Für FeGa3-xGex konnten aus chemischer und physikalischer Sicht die besten Ergebnisse erzielt werden. Systematisch sinkende c-Gitterparameter bei steigender Substitutionskonzentration gehen mit einer sehr guten Übereinstimmung von nomineller und experimenteller Zusammensetzung einher. Mit steigendem Ge-Gehalt wird der elektrische Widerstand und die thermische Leitfähigkeit gesenkt. Für die feste Lösung FeGa2;80Ge0;20 wird eine maximale TE Aktivität ZTmax = 0,21(5) erreicht. Für Untersuchungen zu Gefügeeinflüssen in FeGa3 wurden Einkristalle mit polykristallinem Material verglichen. Dabei weisen die Gitterparameter und die chemische Zusammensetzung der Einkristalle und des polykristallinen Materials im Bereich des experimentellen Fehlers keine Unterschiede auf. Die TE Eigenschaften bei hohen Temperaturen (T = 400 K) zeigen keine signifikanten Unterschiede zwischen poly- und einkristallinen Proben. Im Gegensatz dazu stehen Messungen des Seebeck-Koeffizienten und der thermischen Leitfähigkeit bei tiefen Temperaturen. Bei Temperaturen unter 20 K sind die Wärmeleitfähigkeiten der Einkristalle durch starke Maxima geprägt (κ[001](Czochralski) < κ[100](Czochralski) < κ(Ga-Fluss)). Im polykristallinen Material mit der höchsten Defekt-Konzentration (Korngrenzen) ist dieses Signal durch viele zusätzliche Streuzentren für Phononen fast vollständig unterdrückt. Der Seebeck-Koeffizient der Einkristalle und des polykristallinen Materials ist im gleichen Temperaturbereich und in gleicher Reihenfolge ebenfalls durch starke Signale gekennzeichnet. Für die ungewöhnlich niedrigen Seebeck-Koeffizienten wurden magnetische oder strukturelle Phasenübergänge durch Messungen der magnetischen Suszeptibilität und der Wärmekapazität ausgeschlossen. Theoretische Berechnungen der elektronischen Eigenschaften auf Basis von ermittelten Ladungsträgerkonzentrationen aus Hall-Messungen zeigen, dass die extremen Seebeck-Koeffizienten in FeGa3 nicht elektronischen Ursprungs sein können, weshalb Elektronen-Korrelation ausgeschlossen wurde. Die gesamte thermische Leitfähigkeit ist bei Temperaturen kleiner 400 K nahezu ausschließlich durch den Anteil des Gitters bestimmt. Demzufolge wurde der Phonon-drag-Effekt als Ursache für die ungewöhnlich niedrigen Seebeck-Koeffizienten in FeGa3-Einkristallen von bis zu -16.000(800) µV K-1 begründet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die kontrollierte Durchführung von chemischen Reaktionen in Kombination mit einer gründlichen chemischen Charakterisierung eine entscheidende Rolle bei der effizienten Präparation von (un-)bekannten Verbindungen und Materialien spielt

Phonon-drag effect in FeGa3

The thermoelectric properties of single- and polycrystalline FeGa3 are systematically investigated over a wide temperature range. At low temperatures, below 20 K, previously not known pronounced peaks in the thermal conductivity (400-800 W K^-1m-1) with corresponding maxima in the thermopower (in the order of -16000 microV/K) were found in single crystalline samples. Measurements in single crystals along [100] and [001] directions indicate only a slight anisotropy in both the electrical and thermal transport. From susceptibility and heat capacity measurements, a structural or magnetic phase transition was excluded. Using density functional theory-based calculations, we have revisited the electronic structure of FeGa3 and compared the magnetic (including correlations) and non-magnetic electronic density of states. Thermopower at fixed carrier concentrations are calculated using semi-classical Boltzmann transport theory, and the calculated results match fairly with our experimental data and exclude the possibility of strong electronic correlations as an explanation for the low temperature enhancement. Eventually, after a careful review, we assign the peaks in the thermopower as a manifestation of the phonon-drag effect, which is supported by thermopower measurements in a magnetic field.Comment: Phys. Rev. B accepted (2014

Improving Atmospheric Angular Momentum Forecasts by Machine Learning

Earth angular momentum forecasts are naturally accompanied by forecast errors that typically grow with increasing forecast length. In contrast to this behavior, we have detected large quasi-periodic deviations between atmospheric angular momentum wind term forecasts and their subsequently available analysis. The respective errors are not random and have some hard to define yet clearly visible characteristics which may help to separate them from the true forecast information. These kinds of problems, which should be automated but involve some adaptation and decision-making in the process, are most suitable for machine learning methods. Consequently, we propose and apply a neural network to the task of removing the detected artificial forecast errors. We found that a cascading forward neural network model performed best in this problem. A total error reduction with respect to the unaltered forecasts amounts to about 30% integrated over a 6-days forecast period. Integrated over the initial 3-days forecast period, in which the largest artificial errors are present, the improvements amount to about 50%. After the application of the neural network, the remaining error distribution shows the expected growth with forecast length. However, a 24-hourly modulation and an initial baseline error of 2 × 10−8 became evident that were hidden before under the larger forecast error

Institut für Volkswirtschaftslehre - Forschungsbericht 2008

Das Institut für Volkswirtschaftslehre der Universität Lüneburg legt hiermit seinen dritten eigenständigen Forschungsbericht vor. Seit 1999 erschien unser Bericht als Teil des Forschungsberichts des Fachbereichs Wirtschafts- und Sozialwissenschaften; dieser Bericht wurde nach dem Berichtsjahr 2005 eingestellt, da der Fachbereich seit 2006 Teil der neuen Fakultät II ist. Für die Fakultät II ist bisher kein solcher ausführlich informierender Forschungsbericht vorgesehen. Wir möchten mit unserem Bericht alle Interessenten an unserer wissenschaftlichen Arbeit in kompakter Form über die von uns bearbeiteten Forschungsthemen und die dabei erarbeiteten Publikationen sowie unsere weiteren Leistungen unterrichten. Viele Ergebnisse finden sich – zumeist in vorläufiger Form und als Pre-Print-Fassung vor der eigentlichen Publikation – in unserer seit 2005 erscheinenden Reihe University of Lüneburg Working Paper Series in Economics (download unter www.leuphana.de/vwl/papers); Informationen hierzu finden Sie am Ende dieses Berichts.