Local numerical modelling of magnetoconvection and turbulence - implications for mean-field theories

During the last decades mean-field models, in which large-scale magnetic fields and differential rotation arise due to the interaction of rotation and small-scale turbulence, have been enormously successful in reproducing many of the observed features of the Sun. In the meantime, new observational techniques, most prominently helioseismology, have yielded invaluable information about the interior of the Sun. This new information, however, imposes strict conditions on mean-field models. Moreover, most of the present mean-field models depend on knowledge of the small-scale turbulent effects that give rise to the large-scale phenomena. In many mean-field models these effects are prescribed in ad hoc fashion due to the lack of this knowledge. With large enough computers it would be possible to solve the MHD equations numerically under stellar conditions. However, the problem is too large by several orders of magnitude for the present day and any foreseeable computers. In our view, a combination of mean-field modelling and local 3D calculations is a more fruitful approach. The large-scale structures are well described by global mean-field models, provided that the small-scale turbulent effects are adequately parameterized. The latter can be achieved by performing local calculations which allow a much higher spatial resolution than what can be achieved in direct global calculations. In the present dissertation three aspects of mean-field theories and models of stars are studied. Firstly, the basic assumptions of different mean-field theories are tested with calculations of isotropic turbulence and hydrodynamic, as well as magnetohydrodynamic, convection. Secondly, even if the mean-field theory is unable to give the required transport coefficients from first principles, it is in some cases possible to compute these coefficients from 3D numerical models in a parameter range that can be considered to describe the main physical effects in an adequately realistic manner. In the present study, the Reynolds stresses and turbulent heat transport, responsible for the generation of differential rotation, were determined along the mixing length relations describing convection in stellar structure models. Furthermore, the alpha-effect and magnetic pumping due to turbulent convection in the rapid rotation regime were studied. The third area of the present study is to apply the local results in mean-field models, which task we start to undertake by applying the results concerning the alpha-effect and turbulent pumping in mean-field models describing the solar dynamo.

Vokert Dethlefsen - in memoriam

Am 25. März 2003 verstarb mit 61 Jahren nach längerer, schwerer Krankheit Prof. Dr. Volkert Dethlefsen,kurz nach seinem Ausscheiden aus dem Institut für Fischereiökologie der Bundesforschungsanstalt für Fischerei, wo er als Wissenschaftlicher Direktor tätig war. Er hinterlässt seine Frau und zwei Töchter, denen unser Mitgefühl gilt. Prof. Dethlefsen wurde am 27. Juni 1941 in Niebüll geboren. Von 1964 bis 1970 studierte er Fischereibiologie an der Universität Hamburg und beendete das Studium 1970 mit einer Diplomarbeit über die Biologie und Verbreitung des Muschelparasiten Mytilicola intestinalis an der deutschen Nordseeküste. 1975 promovierte er mit einer Arbeit über den Einfluss von Schadstoffen auf frühe Lebensstadien von Kabeljau, Flunder und Scholle. 1990 habilitierte er sich an der Universität Hamburg, wo er 1995 die Venia Legendi erhielt und 2002 zum Professor ernannt wurde.

Ist das Meer so tief, wie unsere Messgeräte angeben?

Das Institut für Fischereiökologie führt regelmäßig radioökologische Untersuchungen im früheren Versenkungsgebiet für schwach radioaktive Stoffe im Nordostatlantik durch (Vobach 2002). In diesem Zusammenhang werden an bestimmten Positionen Wasserproben aus verschiedenen Tiefen, von der Oberfläche bis hinab zum Grund in knapp 5000 m Tiefe genommen. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, mittels eines Pingersystems (kurze 12 kHz Schallsignale) Tiefen bis etwa 3000 m als Entfernung vom Schiff und darunter liegende als Entfernung vom Grund (Bethke und Kellermann 1994) zu bestimmen. Damit einheitlich für alle Ergebnisse die Probenahmetiefe angegeben werden kann, muss die Entfernung vom Schiff bis zum Grund, also die Wassertiefe, bekannt sein.

Historie und aktueller Stand des Internationalen Heringslarvensurveys in der Nordsee

Since years the International Herring Larvae Survey Program (IHLS) is an important and internationally established survey program in the North Sea. The IHLS serves the calibration of stock abundance estimates based on information from the commercial fishery and the method of Integrated Catch Analysis (ICA) which is a specific derivate of the Virtual Population Analysis (VPA). Meanwhile the IHLS database has been transferred from Aberdeen to Kiel and it has been agreed that the Institut für Meereskunde Kiel should continue to maintain this database and provide the abundance indices to be utilized by the ICES Herring Assessment Working Group as one of the means for assessing the state of the herring stock in the North Sea. For establishing the calculation procedure at Kiel, it was necessary to optimize both, the survey design and the index calculation. This article gives an overview over the survey’s history, it’s geography, the sampling design, the information content of the IHLS data base and the various methods of calculating the different indices necessary for the calibration.

Fangtechnische Untersuchungen zur Aal- und Plattfischfischerei in der Ostsee

Seit 1996 werden im Institut für Fischereitechnik (IFH) fangtechnische Untersuchungen zwecks Reduzierung des Beifangs bei der stark discardbelasteten Aalschleppnetzfischerei in der Ostsee durchgeführt. Diese Arbeiten wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Fischerei der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern sowie dem Verein MARITEC e. V. durchgeführt (Gabriel und Thiele 1997; Gabriel et al. 1998). Nach Auswertung der bisher vorliegenden Ergebnisse und nach einer weiterführenden Beifanganalyse zur Schleppnetzfischerei auf Grundfischarten, insbesondere Plattfisch, in den Küstengewässern Mecklenburg-Vorpommerns wurden 1998 folgende technische Untersuchungen vorgesehen: • Überprüfung einer kombinierten Fischerei mit Plattfisch-Grundschleppnetzen und passiven Aalfanggeräten (Körbe, Langleinen, Korbketten) • Erprobung einer neuen Steertkonstruktion im Plattfischfang auf verbesserte Selektionseigenschaften • Blankaalfang mit einern pelagischen Tucknetz • Versuche in der passiven Fischerei mit verbesserten bzw. neuartigen Aalfanggeräten

26. Jahrestagung der WEFTA (Western European Fish Technologists´ Association) in Gdynia, Polen

Die 26. Jahrestagung der WEFTA fand vom 22. bis 26. September 1996 erstmalig in Polen statt. Gastgeber war P. Bykowski vom Institut für Seefischerei (MIR) in Gdynia, das im Jahre 1996 sein 75jähriges Jubiläum feiern konnte . Die Tagung wurde von etwa 70 Delegierten aus den 16 WEFTA Mitgliedsstaaten und Gästen aus den USA, Rußland, Israel und Litauen besucht. Die Konferenz wurde von Z. Polanski, dem Direktor des Institutes und von M. Brzeski, dem Zweiten Bürgermeister der Stadt Gdynia eröffnet. In 10 Vortragssektionen und einer Postersektion wurden den Teilnehmern insgesamt 38 Vorträge und 24 Poster geboten.

Unerwartet niedrige Gehalte an toxischen Schwermetallen im Filet von Seefischen aus der Barentssee

Die 150. Reise des FFS "Walther Herwig III" wurde im Juli/August 1994 als Gemeinschaftsprojekt der Institute für Biochemie und Technologie und dem Institut für Fischereiökologie durchgeführt, um einen Überblick über die Schadstoffbelastung (anorganische und organische Schadstoffe, Radioaktivität) von Wasser, Sediment und Biota in der Barentssee zu erhalten. Das Institut für Biochemie und Technologie hat in diesem Forschungsprogramm den Teil "Bestimmung der Schwermetallgehalte im verzehrbaren Anteil (Filet) von Fischen und anderen Meerestieren" übernommen.