Erfassung und Beschreibung des Meeresspiegels und seiner Veränderungen im Bereich der Deutschen Bucht

Für eine Vielzahl wissenschaftlicher und administrativer Anwendungen sind Informationen über die Erdoberfläche, vertikale Landbewegungen und langfristige Meeresspiegeländerungen entscheidend. Insbesondere langfristige Änderungen des Meeresspiegels werden von vielen wissenschaftlichen Einrichtungen als Indikator für Klimaänderungen angesehen, wobei belastbare Aussagen qualitativ hochwertige Beobachtungszeitreihen voraussetzen. Neben den eigentlichen Beobachtungen sind insbesondere geodätische Grundlagen von entscheidender Bedeutung. Die Nutzung geodätischer Referenzsysteme erlaubt die Darstellung von Beobachtungen verschiedener Sensoren in einem einheitlichen Referenzsystem, wodurch eine Kombination ermöglicht wird. Darüber hinaus sind zur Ableitung langfristiger Änderungen Beobachtungszeitreihen nötig, welche nicht durch systematische Effekte beeinflusst werden. Dies erfordert eine Analyse sensorspezifischer systematischer Einflüsse und geodätischer bzw. durch die Geodäsie erfassbarer Systematiken. Andernfalls werden scheinbare Änderungen als reale Meeresspiegeländerungen fehlinterpretiert bzw. reale hydrologische Änderungen nicht erkannt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden unterschiedliche Aspekte zur Erfassung der Meeresoberfläche und langfristiger Meeresspiegelvariationen beleuchtet. Dies beinhaltet neben geodätischen Grundlagen auch Grundlagen zu langfristigen Meeresspiegeländerungen. Viele Untersuchungen und Veröffentlichungen basieren auf Pegelbeobachtungen. Die Pegel dienen in erster Linie der Sicherstellung der Leichtigkeit und Sicherheit der Schifffahrt. Als Konsequenz weisen die Pegelbeobachtungen nicht das Maß an Homogenität auf, welches zur Ableitung langfristiger Meeresspiegeländerungen erforderlich ist. Die notwenige Homogenisierung bedingt eine Analyse der geometrischen Beziehung zwischen Pegelfest- und Pegelnullpunkt, sowie Analysen vertikaler Landbewegungen bzw. scheinbarer Höhenänderungen aufgrund von Systemänderungen amtlicher Höhenreferenzsysteme. Um eine Trennung vertikaler Landbewegungen und langfristiger Meeresspiegeländerungen zu ermöglichen, sind ausgewählte Pegel mit kontinuierlich arbeitenden GNSS-Empfängern ausgestattet. Damit verbunden ist die Referenzierung der Pegelnullpunkte sowohl im Höhenreferenzsystem der Landesvermessung als auch in einem globalen Höhenreferenzsystem. Letzteres ist Voraussetzung für grenzüberschreitende Auswertungen und damit für die Einbindung anderer Satellitenbeobachtungen und ein Monitoring langfristiger Meeresspiegeländerungen. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit sind Vergleiche zwischen Beobachtungen der Satellitenaltimetrie und Pegelbeobachtungen im ITRF2005. In unmittelbarer Nähe der Pegel ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen, sofern sich die Auswertungen auf die Nutzung instantaner Beobachtungen beschränken. Aufgrund der Eigenschaften der Deutschen Bucht sind die bisher genutzten Korrektionsmodelle für meteorologische Effekte und Ozeangezeiten nicht in der Lage, reale hochfrequente Meeresspiegelvariationen in Küstennähe hinreichend genau zu modellieren und entsprechende Anteile aus den Altimeterbeobachtungen zu eliminieren. Kombinationen punktuell und kontinuierlich registrierender Pegel mit linienhaften Beobachtungen der Satellitenaltimetrie ermöglichen die geometrische Beschreibung des Meeresspiegels und dessen langfristige Änderungen. Insbesondere die Nutzung verbesserter Re-Trackigalgorithmen und hochfrequenter Beobachtungen erlaubt auch eine Nutzung der Satellitenaltimetrie in Küstennähe. Räumliche Lücken zwischen Altimeterbeobachtungen auf offener See und Beobachtungen der Küstenpegel können somit verkleinert werden, wodurch eine bessere Beschreibung des Meeresspiegels und dessen Änderungen ermöglicht wird

Point Spread Function Reconstruction for the Adaptive Optics System ALFA and its Application to Photometry

The ALFA adaptive optics (AO) system, operated by the Max-Planck-Institut für Astronomie at the Calar Alto Observatory, has been available as a standard facility instrument for some years now. As with other AO systems, however, the scientific use of observations with this instrument is complicated by the time- and space-variant nature of the system point spread function (PSF). Generally, the PSF information cannot be taken from the images due to anisoplanacy and/or overexposure of the guide star. It is therefore highly desirable to obtain an independent estimate of the PSF at each position in the field of view. This estimate can be derived from the wavefront sensor (WFS) signals of the ALFA system. It was necessary to adapt an existing algorithm developed for curvature sensors to the Shack-Hartmann sensor (SHS) used on ALFA. The practicability and performance of this algorithm was then tested using simulations of atmospheric turbulence. WFS signals are affected by noise, depending on the brightness of the guide star as well as the selected loop frequency; this noise has to be reliably determined in order to obtain satisfactory results from the PSF estimation process. With ALFA, noise estimation is only possible indirectly by time-series analysis of the WFS signals. A new method is proposed that delivers superior results for faint guide stars and low loop frequencies. PSF estimation away from the guide star requires knowledge of the vertical turbulence profile of the atmosphere. Hence, SCIDAR measurements were carried out alongside AO observations. These measurements also served to cross-check estimates of atmospheric parameters gained from WFS signals as well as images. Finally, on- and off-axis PSFs extracted from images were compared to their estimated counterparts, with good agreement found in all cases. Additionally, it could be shown that the photometric accuracy is strongly improved by using a locally estimated PSF as compared to the guide star PSF

Modeling of generation, propagation and runup of tsunami waves caused by oceanic impacts

Die Modellierung von Bildung, Fortpflanzung und Auflaufen von impakt-generierten. Tsunami gibt Einsichten in die Bildungmechanismen dieser Wellen durch ozeanische Einschläge, ihre Fortpflanzung und ihr Auflaufen. Der SALE hydrocode wurde verwendet, um die Impaktprozesse zu simulieren. Ein neuentwickeltes 2D Fortpflanzungsmodell wird benutzt um die Fortpflanzung der Tsunamiwellen zu simulieren. Um den SALE code und das Wellenmodell miteinander zu verbinden, wurde als Zwischenschritt eine Übergabe entwickelt. Der Impakt wird entlang eines Kreises an das Wellenmodell übergeben. Mit diesen beiden Modellen konnten zwei Klassen von Tsunami identifiziert werden: die Randwelle und die Kollapswelle. Die Bildungsmechanismen beider Wellen sind sehr unterschiedlich. Durch die Anwendung dieser Klassen konnten drei verschiedene Einschläge bezüglich der Wassertiefe definiert werden: Impakt in tiefes, in mittel--tiefes und flaches Wasser

Needs as Reference Points – When Marginal Gains to the Poor do not Matter

Imagine that only the state can meet the need for housing but decides not to do so. Unsurprisingly, participants in a vignette experiment deem this scenario unjust. Hence, justice ratings increase when the living situation improves. To a lesser extent, this also holds beyond the need threshold, understood as the minimum amount necessary for a decent life. Surprisingly, however, the justice evaluation function is highly convex below this point. The resulting S-shaped curve is akin to the value function in prospect theory, with the need threshold providing the point of reference and inflection. A control treatment without needs-information supports this interpretation. Needs-information furthermore compresses the perceived injustice of arbitrary inequality. As in prospect theory, such reference dependency suggests biases in judgment and decision making. A consequence may be that the lot of the poorest in society does not receive the attention it would otherwise get

Motivationale Handlungskonflikte zwischen Sport, Schule und Freizeit

Die Theorie motivationaler Handlungskonflikte beschreibt das Erleben von Schule-Freizeit-Handlungskonflikten und der motivationalen Interferenz als Folge hiervon. Mit Blick auf sportlich aktive Kinder und Jugendliche wird erstmalig argumentiert, dass diese neben Schule-Freizeit- auch Schule-Sport- und Sport-Freizeit-Handlungskonflikte erleben und sich dies belastend auf die Ausführung der gewählten Handlungsoption auswirkt. Diese Annahme prüften wir mit 125 Schüler_innen (durchschnittliches Alter: 14.19, SD = 2.40, Jahre; 72 % weiblich), die wöchentlich durchschnittlich 5.50 Stunden (SD = 2.36) trainierten. Die Befunde verweisen darauf, dass Schule-Sport- sowie Sport-Freizeit-Handlungskonflikte eigens zu betrachten sind. Hierbei erlebten die befragten Schüler_innen Schule-Freizeit- und Sport-Freizeit-Handlungskonflikte in ähnlichem Ausmaß, Schule-Sport-Handlungskonflikte hingegen signifikant seltener. Je mehr Zeit die Schüler_innen für ihre Sportart wöchentlich trainierten, desto ausgeprägter waren Schule-Sport-Handlungskonflikte sowie Sport-Freizeit-Handlungskonflikte. Schule-Sport-Handlungskonflikte waren assoziiert mit Belastungserleben bei schulischen Tätigkeiten, nicht hingegen mit Belastungserleben beim Sport. Explorativ zeigte sich, dass Schüler_innen mit höheren Wohlbefindenswerten sich bei motivationalen Konflikten eher für die sportliche Aktivität entscheiden

On the Measurement of Need-based Justice

Need considerations play an important role in empirically informed theories of distributive justice. We propose a concept of need-based justice that is related to social participation and provide an ethical measurement of need-based justice. The β-ε-index satisfies the need-principle, monotonicity, sensitivity, transfer and several »technical« axioms. A numerical example is given