Mapping surface deformation in open pit iron mines of Carajas Province (Amazon Region) using an integrated SAR analysis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Entwicklung von computergestützten Hangstabilitätsmodellen zur Erstellung einer Gefahrenhinweiskarte für die Region Rheinhessen

Das Ziel der Arbeit war die Entwicklung computergestützter Methoden zur Erstellung einer Gefahrenhinweiskarte für die Region Rheinhessen, zur Minimierung der Hangrutschungsgefährdung. Dazu wurde mit Hilfe zweier statistischer Verfahren (Diskriminanzanalyse, Lo­gistische Regression) und einer Methode aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (Fuzzy Logik) versucht, die potentielle Gefährdung auch solcher Hänge zu klassifizieren, die bis heute noch nicht durch Massenbewegungen aufgefallen sind. Da ingenieurgeologische und geotechnische Hanguntersuchungen aus Zeit und Kostengründen im regionalen Maßstab nicht möglich sind, wurde auf punktuell vorhandene Datenbestände zu einzelnen Rut­schungen des Winters 1981/82, die in einer Rutschungsdatenbank zu­sammengefaßt sind, zurückgegriffen, wobei die daraus gewonnenen Erkenntnisse über Prozeßmechanismen und auslösende Faktoren genutzt und in das jeweilige Modell integriert wurden. Flächenhafte Daten (Lithologie, Hangneigung, Landnutzung, etc.), die für die Berechnung der Hangstabilität notwendig sind, wurden durch Fernerkundungsmethoden, dem Digitalisieren von Karten und der Auswertung von Digitalen Geländemodellen (Reliefanalyse) gewonnen. Für eine weiterführende Untersuchung von einzelnen, als rutschgefährdet klassifi­zierten Bereichen der Gefahrenhinweiskarte, wurde am Beispiel eines Testgebietes, eine auf dem infinite-slope-stability Modell aufbauende Me­thode untersucht, die im Maßstabsbereich von Grundkarten (1:5000) auch geotechnische und hydrogeologische Parameter berücksichtigt und damit eine genauere, der jeweiligen klimatischen Situation angepaßte, Gefahrenabschätzung ermöglicht.

Nuclear structure studies in the xenon and radon region and the discovery of a new radon isotope by Penning trap mass spectrometry

Heutzutage gewähren hochpräzise Massenmessungen mit Penning-Fallen tiefe Einblicke in die fundamentalen Eigenschaften der Kernmaterie. Zu diesem Zweck wird die freie Zyklotronfrequenz eines Ions bestimmt, das in einem starken, homogenen Magnetfeld gespeichert ist. Am ISOLTRAP-Massenspektrometer an ISOLDE / CERN können die Massen von kurzlebigen, radioaktiven Nukliden mit Halbwertszeiten bis zu einigen zehn ms mit einer Unsicherheit in der Größenordnung von 10^-8 bestimmt werden. ISOLTRAP besteht aus einem Radiofrequenz-Quadrupol zum akkumulieren der von ISOLDE gelieferten Ionen, sowie zwei Penning-Fallen zum säubern und zur Massenbestimmung der Ionen. Innerhalb dieser Arbeit wurden die Massen von neutronenreichen Xenon- und Radonisotopen (138-146Xe und 223-229Rn) gemessen. Für elf davon wurde zum ersten Mal die Masse direkt bestimmt; 229Rn wurde im Zuge dieses Experimentes sogar erstmalig beobachtet und seine Halbwertszeit konnte zu ungefähr 12 s bestimmt werden. Da die Masse eines Nuklids alle Wechselwirkungen innerhalb des Kerns widerspiegelt, ist sie einzigartig für jedes Nuklid. Eine dieser Wechselwirkungen, die Wechselwirkung zwischen Protonen und Neutronen, führt zum Beispiel zu Deformationen. Das Ziel dieser Arbeit ist eine Verbindung zwischen kollektiven Effekten, wie Deformationen und Doppeldifferenzen von Bindungsenergien, sogenannten deltaVpn-Werten zu finden. Insbesondere in den hier untersuchten Regionen zeigen deltaVpn-Werte ein sehr ungewöhnliches Verhalten, das sich nicht mit einfachen Argumenten deuten lässt. Eine Erklärung könnte das Auftreten von Oktupoldeformationen in diesen Gebieten sein. Nichtsdestotrotz ist eine quantitative Beschreibung von deltaVpn-Werten, die den Effekt von solchen Deformationen berücksichtigt mit modernen Theorien noch nicht möglich.

The core mass function in star-forming region NGC6357

The aim of this work was to study the dense cloud structures and to obtain the mass distribution of the dense cores (CMF) within the NGC6357 complex, from observations of the dust continuum at 450 and 850~$\mu$m of a 30 $\times$ 30 arcmin$^2$ region containing the H\textsc{ii} regions, G353.2+0.9 and G353.1+0.6.

Radiocarbon ages, carbon and oxygen isotopes and Mg/Ca and Sr/Ca ratios of Globigerinoides in sediment core MD99-2203, Cape Hatteras

This study presents high-resolution foraminiferal-based sea surface temperature, sea surface salinity and upper water column stratification reconstructions off Cape Hatteras, a region sensitive to atmospheric and thermohaline circulation changes associated with the Gulf Stream. We focus on the last 10,000 years (10 ka) to study the surface hydrology changes under our current climate conditions and discuss the centennial to millennial time scale variability. We observed opposite evolutions between the conditions off Cape Hatteras and those south of Iceland, known today for the North Atlantic Oscillation pattern. We interpret the temperature and salinity changes in both regions as co-variation of activities of the subtropical and subpolar gyres. Around 8.3 ka and 5.2-3.5 ka, positive salinity anomalies are reconstructed off Cape Hatteras. We demonstrate, for the 5.2-3.5 ka period, that the salinity increase was caused by the cessation of the low salinity surface flow coming from the north. A northward displacement of the Gulf Stream, blocking the southbound low-salinity flow, concomitant to a reduced Meridional Overturning Circulation is the most likely scenario. Finally, wavelet transform analysis revealed a 1000-year period pacing the d18O signal over the early Holocene. This 1000-year frequency band is significantly coherent with the 1000-year frequency band of Total Solar Irradiance (TSI) between 9.5 ka and 7 ka and both signals are in phase over the rest of the studied period.

Sedimentology, foraminiferal assemblage, and isotope record of the Agulhas Bank region

The Agulhas Bank region, south of Africa, is an oceanographically important and complex area. The leakage of warm saline Indian Ocean water into the South Atlantic around the southern tip of Africa is a crucial factor in the global thermohaline circulation. Foraminiferal assemblage, stable isotope and sedimentological data from the top 10 m of core MD962080, recovered from the western Agulhas Bank Slope, are used to indicate changes in water mass circulation in the southeastern South Atlantic for the last 450 kyr. Sedimentological and planktonic foraminiferal data give clear signals of cold water intrusions. The benthic stable isotope record provides the stratigraphic framework and indicates that the last four climatic cycles are represented (i.e. down to marine isotope stage (MIS) 12). The planktonic foraminiferal assemblages bear a clear transitional to subantarctic character with Globorotalia inflata and Neogloboquadrina pachyderma (dextral) being the dominant taxa. Input of cold, subantarctic waters into the region by means of leakage through the Subtropical Convergence, as part of Agulhas ring shedding, and a general cooling of surface waters is suggested by increased occurrence of the subantarctic assemblage during glacial periods. Variable input of Indian Ocean waters via the Agulhas Current is indicated by the presence of tropical/subtropical planktonic foraminiferal species Globoquadrina dutertrei, Globigerinoides ruber (alba) and Globorotalia menardii with maximum leakage occurring at glacial terminations. The continuous presence of G. menardii throughout the core suggests that the exchange of water from the South Indian Ocean to the South Atlantic Ocean was never entirely obstructed in the last 450 kyr. The benthic carbon isotope record and sediment textural data reflect a change in bottom water masses over the core location from North Atlantic Deep Water to Upper Southern Component Water. Planktonic foraminiferal assemblages and sediment composition indicate a profound change in surface water conditions over the core site approximately 200-250 kyr BP, during MIS 7, from mixed subantarctic and transitional water masses to overall warmer surface water conditions.