The need for miniaturized, portable devices to separate and detect unknown compounds has greatly multiplied, leading to an increased interest in microfluidics. Total integration of the detector and pump are necessary to decrease the overall size of the microfluidic device. Using previously developed thin film technologies, an electroosmotic flow (EOF) pump was incorporated in a microfluidic liquid chromatography device. An EOF pump was chosen because of its simple design and small size. EOF pumps fabricated on silicon and glass substrates were evaluated. The experimental flow rates were 0.19-2.30 microliters/minute for 40-400 V. The theoretical pump efficiency was calculated along with the generated mechanical power by various pump shapes to elucidate more efficient pump designs. To better understand the EOF on plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) silicon dioxide, the zeta potential was investigated. PECVD oxide is amorphous and less dense than thermal silicon dioxide, which slightly changes the zeta potential. Zeta potentials were found for pH values from 2.6 to 8.3. Also, surface defects that affect the zeta potential were observed, and procedures to detect and prevent such defects were proposed. Finally, surface modifications to the microfluidic device were attempted to demonstrate that thin film EOF pumps can be used in the liquid chromatographic separation of mixtures. The microfluidic separation channel was coated with chlorodimethyloctadecylsilane, however, due to problems with channel filling and reservoir adhesives, separation was not achieved. The use of new adhesives and external pumps were proposed to resolve these problems for future testing. Also new methods to combine EOF pumps with microfluidic channels and on-chip detectors were suggested.

Poröse Materialien sind für eine Vielzahl industrieller, aber auch alltäglicher Prozesse essentiell und daraus nicht mehr wegzudenken. So erstrecken sich die Anwendungen von einfachen, auf Aktivkohle basierenden Wasserfiltern in Heimaquarien, über Zeolithe in selbstkühlenden Bierfässern bis hin zu weltweit genutzten, großtechnischen Verfahren in der Abtrennung von Schadstoffen aus Luft und Wasser. Außerdem werden poröse Materialien als Katalysatoren in Prozessen eingesetzt, die eine Grundlage der Konsumgüterproduktion der heutigen Gesellschaft bilden. In den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl neuer hochporöser Verbindungen entwickelt, wobei besonders in den letzten Jahren polymerbasierten Adsorbentien ein gesteigertes Interesse galt. Diese organischen Gerüstverbindungen zeichnen sich durch eine große strukturelle und funktionelle Vielfalt aus, die auf den modularen Aufbau aus multifunktionellen organischen Einheiten (Linker) und verknüpfenden Gruppen (Knoten, Konnektoren) zurückzuführen ist. Neben ihrer homogenen Oberflächenchemie weisen diese Materialien signifikant hydrophobere Oberflächen als herkömmliche Adsorbentien, wie z.B. Aktivkohlen, auf. Dadurch sind die organischen Gerüstverbindungen bestens geeignet, um unpolare organische Komponenten aufgrund attraktiver Wechselwirkung adsorptiv zu binden. Entsprechende Verfahren gewinnen immer stärker an Bedeutung, um z.B. hochtoxische flüchtige organische Verbindungen (VOCs – volatile organic compounds) aus Luft und Wasser durch entsprechende Filter zu entfernen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Ansätze verfolgt, um neuartige organische Gerüstverbindungen herzustellen, die sich durch o.g. unpolare innere Oberflächen auszeichnen (Abbildung 1). Dazu fanden verschiedene synthetische Konzepte Anwendung. Zum einen wurden multifunktionelle organische Linker durch Lithiierung zu starken Nukleophilen umgesetzt, die anschließend über alkylsubstituierte Konnektoren auf Silanbasis vernetzt werden konnten. Durch diese aliphatische Funktionalisierung der Materialien EOF-10 bis -14 (EOF – element organic framework) konnte die Oberflächenpolarität gegenüber vergleichbaren Gerüstverbindungen signifikant gesenkt werden, was wiederum die Wechselwirkungen mit unpolaren Substanzen erhöht. Weiterhin stand die Herstellung und Charakterisierung poröser Polymere über die palladiumkatalysierte Suzuki-Kupplung im Vordergrund, bei der die Linker über die C-C-Verknüpfungsreaktion direkt gebildet und dadurch polare Gruppen an den Konnektoren vermieden werden konnten (EOF-6 bis -9). Diese Verbindungen erreichen spezifische Oberflächen von bis zu 1380 m2g-1 und adsorbieren signifikant größere Mengen des unpolaren Gases n-Butan als weniger polare Aktivkohlen mit vergleichbar großer Oberfläche. Ein dritter Ansatz zur Synthese unpolarer Adsorbentien war die Herstellung von Polyphenylenen über die Cyclotrimerisierung multifunktioneller Acetylverbindungen. Die resultierenden porösen, stark unpolaren Polymere OFC-1 bis -4 (OFC – organic framework by cyclotrimerization), die jeweils über zwei verschiedene Syntheserouten in Lösung bzw. in einer lösungsmittelfreien Schmelze hergestellt werden konnten, wurden durch postsynthetische Funktionalisierung anwendungsspezifisch modifiziert. Außerdem wurden verschiedene Verarbeitungsmöglichkeiten zu monolithischen und textilen Adsorbern über die Syntheseroute aus der Schmelze untersucht. Neben der Herstellung hydrophober Adsorbentien ermöglicht der modulare Aufbau organischer Gerüstverbindungen die Immobilisierung katalytisch aktiver molekularer Spezies. Über die zwei erstgenannten Syntheserouten konnten poröse Netzwerke hergestellt werden, die großes Potential für Anwendungen als heterogene Katalysatoren in bisher überwiegend homogen geführten Prozessen aufweisen (Abbildung 1). So wurde ein hochvernetztes, poröses zinnorganisches Polymer (EOF-3) synthetisiert, dessen katalytische Aktivität in der Cyanosilylierung von Benzaldehyd gezeigt wurde. Dieses Material ist besonders für Ver- und Umesterungsreaktionen in der Oleochemie von Interesse, da derartige Reaktionen überwiegend homogen katalysiert werden. Des Weiteren ermöglichte die Suzuki-Kupplung als Verknüpfungsreaktion den Einbau eines bifunktionellen Imidazoliumlinkers in offenporige, hochvernetzte Polymere (EOF-15/-16). Durch Deprotonierung der Imidazoliumeinheiten wurden N-heterocyclische Carbene (NHC) erzeugt, deren katalytische Aktivität in der Organokatalyse in Kombination mit einer heterogenen Reaktionsführung gezeigt werden konnte. Neben der Entwicklung neuartiger organischer Gerüstverbindungen für Anwendungen als hydrophobe Adsorber und heterogene Katalysatoren behandelte die Dissertation die Verarbeitung poröser Materialien (Abbildung 1). Diese fallen in den meisten Fällen in Form feiner Pulver an, was in Abhängigkeit des Anwendungsgebietes zu Problemen führen kann. Speziell für Filteranwendungen ist eine gute Zugänglichkeit des Porensystems durch eine feine Verteilung der adsorptiven Komponente notwendig. Dafür eignen sich Kompositmaterialien aus porösen Pulvern und Fasern. Eine Alternative stellt die Herstellung von Fasermaterialien mit intrinsischer Porosität dar. Beide Ansätze wurden im Rahmen dieser Arbeit aufgegriffen. Über die Methode des elektrostatischen Spinnens können Vliese extrem feiner Fasern nahezu aller Polymere hergestellt werden. Auch die Produktion von Kompositfasern ist bekannt. Bislang gibt es allerdings sehr wenige Arbeiten zur Herstellung poröser Fasermaterialien über diese Methode. Die Verarbeitung metallorganischer Gerüstverbindungen als Modellsubstanzen über Elektrospinnen zu porösen Kompositfasern wurde untersucht. Es konnten Beladungen von bis zu 80 Gew.-% der porösen Materialien in den Kompositfasern erreicht werden, ohne dass die Porensysteme durch den polymeren Binder blockiert wurden. Weiterhin erfolgte die Verarbeitung von Polycarbosilan, einem polymeren Precursor für keramische Materialien, über Elektrospinnen zu feinen Fasern. Diese wurden durch Pyrolyse zu SiC-Fasern und durch anschließende extraktive Entfernung der Siliziumatome durch Chlorierung zu porösen CDC-Fasern (CDC – carbide-derived carbon) mit außerordentlichen Adsorptionseigenschaften umgesetzt.

Climate variability and the carbon cycle (C-cycle) are tied together in complex feedback loops and due to these complexities there are still knowledge-gaps of this coupling. However, to make accurate predictions of future climate, profound understanding of the C-cycle and climate variability is essential. To gain more knowledge of climate variability, the study aims to identify recurring spatial patterns of the variability of precipitation anomalies over Scandinavia during spring and summer respectively between 1981 to 2014. These patterns will be related to the C-cycle through changes in summer vegetation greenness, measured as normalized difference vegetation index (NDVI). Finally, the correlation between the patterns of precipitation variability in summer and the teleconnection patterns over the North Atlantic will be investigated. The precipitation data was obtained from ERA5 from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts and the patterns of variability were found through empirical orthogonal function (EOF) analysis. The first three EOFs of the spring and the summer precipitation anomalies together explained 73.5 % and 65.5 % of the variance respectively. The patterns of precipitation variability bore apparent similarities when comparing the spring and summer patterns and the Scandes were identified to be important for the precipitation variability in Scandinavia during both seasons. Anomalous events of the spring EOFs indicated that spring precipitation variability had little impact on anomalies of summer NDVI. Contradictory, summer precipitation variability seemed to impact anomalies of summer NDVI in central- and northeastern Scandinavia, thus indicating that summer precipitation variability modulates some of the terrestrial C-cycle in these regions. Correlations were found between a large part of the summer precipitation variability and the Summer North Atlantic Oscillation and the East Atlantic pattern. Hence, there is a possibility these teleconnections have some impact, through the summer precipitation variability, on the terrestrial C-cycle. / Förändringar och variation i klimatet är sammankopplade med kolcykeln genom komplexa återkopplingsmekanismer. På grund av denna komplexitet är kunskapen om kopplingen mellan klimatvariation och kolcykeln fortfarande bristande, men för att möjliggöra precisa prognoser om framtida klimat är det viktigt att ha kunskap om denna koppling. För att få mer kunskap om klimatvariation syftar därför denna studie till att identifiera återkommande strukturer av nederbördsvariation över Skandinavien under vår respektive sommar från 1981 till 2014. Dessa relateras till förändringar i sommarväxtlighetens grönhet, uppmätt som skillnaden i normaliserat vegetationsindex (NDVI). Även korrelationen mellan sommarstrukturerna av nederbördsvariationen och storskaliga atmosfäriska svängningar, s.k. "teleconnections", över Nordatlanten undersöks. Nederbördsdatan erhölls från ERA5 analysdata från Europacentret för Medellånga Väderprognoser och strukturer av nederbördsvariationen identifierades genom empirisk ortogonal funktionsanalys (EOF) av nederbördsavvikelser. De tre första EOF av vår- respektive sommarnederbördsavvikelser förklarade tillsammans 73,5 % respektive 65,5 % av nederbördsvariationen. Strukturerna av nederbördsvariation under vår respektive sommar uppvisade tydliga likheter sinsemellan. Dessutom identifierades Skanderna vara av stor vikt för nederbördsvariationen i Skandinavien under båda årstider. Avvikande år av nederbördsvariation under våren indikerade att sagda nederbördsvariation haft liten påverkan på NDVI-avvikelser under sommaren. Emellertid verkade nederbördsvariationen under sommaren påverkat NDVI-avvikelser under sommaren i centrala och nordöstra Skandinavien. Detta indikerar att nederbördsvariationen under sommaren till viss del styr den terrestra kolcykeln i dessa regioner. För nederbördsvariationen under sommaren fanns korrelation mellan både Nordatlantiska sommaroscillationen och Östatlantiska svängningen. Det finns således en möjlighet att dessa "teleconnections" har en viss påverkan på den terrestra kolcykeln genom nederbördsvariationen under sommaren.

Resultados da reanálise SODA v2.2.6 (Carton, Giese, 2008) e da Renálise do Século 20 v2 (Compo, et al., 2011) foram analisados para verificar alterações dos modos de variabilidade da TSM (o modo do Gradiente Meridional de Temperatura (GMT) e o Modo Zonal) no Atlântico Tropical (de 1929 a 2008) através de funções empíricas ortogonais (EOF) e funções empíricas ortogonais associadas (jEOF). A evolução do padrão espacial do modo do GMT se inicia com a configuração de dipolo de temperatura, com eixo central em ≈ 5ºN evoluindo para o GMT com variabilidade concentrada no Atlântico Tropical Norte. O Modo Zonal apresenta inicialmente variabilidade associada à região equatorial (entre 5ºS e 5ºN) e à costa sudoeste africana, que evolui para um gradiente meridional de TSM, centrado em ≈ 5ºN. Sua variabilidade concentra-se exclusivamente no Atlântico Tropical Sul. A variabilidade equatorial se degenera ao longo do período, devido ao aumento, gerado pelo vento, da profundidade das isopicnais na termoclina. No equador o acoplamento entre o oceano e a atmosfera ocorre nos períodos de T = 30 meses e T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em 1 e 2 meses, respectivamente. O Modo Zonal apresenta acoplamento com o vento durante a segunda metade das análises. O período associado é de T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em cerca de 1 mês. O modo do GMT está associado aos ventos no Atlântico Tropical Norte e Atlântico Tropical Sul. Os períodos de acoplamento são de T = 96 e T = 60 meses, com o vento antecedendo a TSM em 3 e ≈ 2 meses respectivamente. / The results of SODA v2.2.6 reanalysis (Carton, Giese, 2008) and 20th Century Reanalysis v2 Project (Compo, et al., 2011) were analyzed in order to verify changes of the SST modes (the Meridional Temperature Gradient mode (GMT) and the Zonal Mode) in the Tropical Atlantic (1929 to 2008) using Empirical Orthogonal Functions (EOF) and joint Empirical Orthogonal Functions (jEOF). The spatial distribution of GMT starts initially as a temperature dipole centred at ≈ 5ºN. It evolves into a meridional gradient with variability concentrated at the Tropical North Atlantic. The zonal mode variability is initially associated with the equatorial region (between 5ºS and 5ºN) and with the northwestern african coast. It evolves into a merdional gradient with central axis located at 5ºN. Its variability is concentrated exclusively in the Tropical South Atlantic. The equatorial variability degenerates throughout the period, due to the inhibition of the isopicnal uplift by the wind. At the equator, the coupling occurs in periods of T = 30 months and T ≈ 34 months, with the wind preceding the TSM by 1 and 2 months, respectively. The zonal mode presents coupling with the wind only during the second half of the analysis. The periods are of T = 34 months, with wind preciding TSM by about 1 month. GMT mode is associated to the winds of both Tropical North Atlantic and Tropical South Atlantic. Coupling periods are of T = 96 and T = 60 months, with the wind preceding TSM in 3 and ≈ 2 months respectively.

Resultados da reanálise SODA v2.2.6 (Carton, Giese, 2008) e da Renálise do Século 20 v2 (Compo, et al., 2011) foram analisados para verificar alterações dos modos de variabilidade da TSM (o modo do Gradiente Meridional de Temperatura (GMT) e o Modo Zonal) no Atlântico Tropical (de 1929 a 2008) através de funções empíricas ortogonais (EOF) e funções empíricas ortogonais associadas (jEOF). A evolução do padrão espacial do modo do GMT se inicia com a configuração de dipolo de temperatura, com eixo central em ≈ 5ºN evoluindo para o GMT com variabilidade concentrada no Atlântico Tropical Norte. O Modo Zonal apresenta inicialmente variabilidade associada à região equatorial (entre 5ºS e 5ºN) e à costa sudoeste africana, que evolui para um gradiente meridional de TSM, centrado em ≈ 5ºN. Sua variabilidade concentra-se exclusivamente no Atlântico Tropical Sul. A variabilidade equatorial se degenera ao longo do período, devido ao aumento, gerado pelo vento, da profundidade das isopicnais na termoclina. No equador o acoplamento entre o oceano e a atmosfera ocorre nos períodos de T = 30 meses e T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em 1 e 2 meses, respectivamente. O Modo Zonal apresenta acoplamento com o vento durante a segunda metade das análises. O período associado é de T ≈ 34 meses, com o vento antecedendo a temperatura em cerca de 1 mês. O modo do GMT está associado aos ventos no Atlântico Tropical Norte e Atlântico Tropical Sul. Os períodos de acoplamento são de T = 96 e T = 60 meses, com o vento antecedendo a TSM em 3 e ≈ 2 meses respectivamente. / The results of SODA v2.2.6 reanalysis (Carton, Giese, 2008) and 20th Century Reanalysis v2 Project (Compo, et al., 2011) were analyzed in order to verify changes of the SST modes (the Meridional Temperature Gradient mode (GMT) and the Zonal Mode) in the Tropical Atlantic (1929 to 2008) using Empirical Orthogonal Functions (EOF) and joint Empirical Orthogonal Functions (jEOF). The spatial distribution of GMT starts initially as a temperature dipole centred at ≈ 5ºN. It evolves into a meridional gradient with variability concentrated at the Tropical North Atlantic. The zonal mode variability is initially associated with the equatorial region (between 5ºS and 5ºN) and with the northwestern african coast. It evolves into a merdional gradient with central axis located at 5ºN. Its variability is concentrated exclusively in the Tropical South Atlantic. The equatorial variability degenerates throughout the period, due to the inhibition of the isopicnal uplift by the wind. At the equator, the coupling occurs in periods of T = 30 months and T ≈ 34 months, with the wind preceding the TSM by 1 and 2 months, respectively. The zonal mode presents coupling with the wind only during the second half of the analysis. The periods are of T = 34 months, with wind preciding TSM by about 1 month. GMT mode is associated to the winds of both Tropical North Atlantic and Tropical South Atlantic. Coupling periods are of T = 96 and T = 60 months, with the wind preceding TSM in 3 and ≈ 2 months respectively.

Poröse Materialien sind für eine Vielzahl industrieller, aber auch alltäglicher Prozesse essentiell und daraus nicht mehr wegzudenken. So erstrecken sich die Anwendungen von einfachen, auf Aktivkohle basierenden Wasserfiltern in Heimaquarien, über Zeolithe in selbstkühlenden Bierfässern bis hin zu weltweit genutzten, großtechnischen Verfahren in der Abtrennung von Schadstoffen aus Luft und Wasser. Außerdem werden poröse Materialien als Katalysatoren in Prozessen eingesetzt, die eine Grundlage der Konsumgüterproduktion der heutigen Gesellschaft bilden. In den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl neuer hochporöser Verbindungen entwickelt, wobei besonders in den letzten Jahren polymerbasierten Adsorbentien ein gesteigertes Interesse galt. Diese organischen Gerüstverbindungen zeichnen sich durch eine große strukturelle und funktionelle Vielfalt aus, die auf den modularen Aufbau aus multifunktionellen organischen Einheiten (Linker) und verknüpfenden Gruppen (Knoten, Konnektoren) zurückzuführen ist. Neben ihrer homogenen Oberflächenchemie weisen diese Materialien signifikant hydrophobere Oberflächen als herkömmliche Adsorbentien, wie z.B. Aktivkohlen, auf. Dadurch sind die organischen Gerüstverbindungen bestens geeignet, um unpolare organische Komponenten aufgrund attraktiver Wechselwirkung adsorptiv zu binden. Entsprechende Verfahren gewinnen immer stärker an Bedeutung, um z.B. hochtoxische flüchtige organische Verbindungen (VOCs – volatile organic compounds) aus Luft und Wasser durch entsprechende Filter zu entfernen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Ansätze verfolgt, um neuartige organische Gerüstverbindungen herzustellen, die sich durch o.g. unpolare innere Oberflächen auszeichnen (Abbildung 1). Dazu fanden verschiedene synthetische Konzepte Anwendung. Zum einen wurden multifunktionelle organische Linker durch Lithiierung zu starken Nukleophilen umgesetzt, die anschließend über alkylsubstituierte Konnektoren auf Silanbasis vernetzt werden konnten. Durch diese aliphatische Funktionalisierung der Materialien EOF-10 bis -14 (EOF – element organic framework) konnte die Oberflächenpolarität gegenüber vergleichbaren Gerüstverbindungen signifikant gesenkt werden, was wiederum die Wechselwirkungen mit unpolaren Substanzen erhöht. Weiterhin stand die Herstellung und Charakterisierung poröser Polymere über die palladiumkatalysierte Suzuki-Kupplung im Vordergrund, bei der die Linker über die C-C-Verknüpfungsreaktion direkt gebildet und dadurch polare Gruppen an den Konnektoren vermieden werden konnten (EOF-6 bis -9). Diese Verbindungen erreichen spezifische Oberflächen von bis zu 1380 m2g-1 und adsorbieren signifikant größere Mengen des unpolaren Gases n-Butan als weniger polare Aktivkohlen mit vergleichbar großer Oberfläche. Ein dritter Ansatz zur Synthese unpolarer Adsorbentien war die Herstellung von Polyphenylenen über die Cyclotrimerisierung multifunktioneller Acetylverbindungen. Die resultierenden porösen, stark unpolaren Polymere OFC-1 bis -4 (OFC – organic framework by cyclotrimerization), die jeweils über zwei verschiedene Syntheserouten in Lösung bzw. in einer lösungsmittelfreien Schmelze hergestellt werden konnten, wurden durch postsynthetische Funktionalisierung anwendungsspezifisch modifiziert. Außerdem wurden verschiedene Verarbeitungsmöglichkeiten zu monolithischen und textilen Adsorbern über die Syntheseroute aus der Schmelze untersucht. Neben der Herstellung hydrophober Adsorbentien ermöglicht der modulare Aufbau organischer Gerüstverbindungen die Immobilisierung katalytisch aktiver molekularer Spezies. Über die zwei erstgenannten Syntheserouten konnten poröse Netzwerke hergestellt werden, die großes Potential für Anwendungen als heterogene Katalysatoren in bisher überwiegend homogen geführten Prozessen aufweisen (Abbildung 1). So wurde ein hochvernetztes, poröses zinnorganisches Polymer (EOF-3) synthetisiert, dessen katalytische Aktivität in der Cyanosilylierung von Benzaldehyd gezeigt wurde. Dieses Material ist besonders für Ver- und Umesterungsreaktionen in der Oleochemie von Interesse, da derartige Reaktionen überwiegend homogen katalysiert werden. Des Weiteren ermöglichte die Suzuki-Kupplung als Verknüpfungsreaktion den Einbau eines bifunktionellen Imidazoliumlinkers in offenporige, hochvernetzte Polymere (EOF-15/-16). Durch Deprotonierung der Imidazoliumeinheiten wurden N-heterocyclische Carbene (NHC) erzeugt, deren katalytische Aktivität in der Organokatalyse in Kombination mit einer heterogenen Reaktionsführung gezeigt werden konnte. Neben der Entwicklung neuartiger organischer Gerüstverbindungen für Anwendungen als hydrophobe Adsorber und heterogene Katalysatoren behandelte die Dissertation die Verarbeitung poröser Materialien (Abbildung 1). Diese fallen in den meisten Fällen in Form feiner Pulver an, was in Abhängigkeit des Anwendungsgebietes zu Problemen führen kann. Speziell für Filteranwendungen ist eine gute Zugänglichkeit des Porensystems durch eine feine Verteilung der adsorptiven Komponente notwendig. Dafür eignen sich Kompositmaterialien aus porösen Pulvern und Fasern. Eine Alternative stellt die Herstellung von Fasermaterialien mit intrinsischer Porosität dar. Beide Ansätze wurden im Rahmen dieser Arbeit aufgegriffen. Über die Methode des elektrostatischen Spinnens können Vliese extrem feiner Fasern nahezu aller Polymere hergestellt werden. Auch die Produktion von Kompositfasern ist bekannt. Bislang gibt es allerdings sehr wenige Arbeiten zur Herstellung poröser Fasermaterialien über diese Methode. Die Verarbeitung metallorganischer Gerüstverbindungen als Modellsubstanzen über Elektrospinnen zu porösen Kompositfasern wurde untersucht. Es konnten Beladungen von bis zu 80 Gew.-% der porösen Materialien in den Kompositfasern erreicht werden, ohne dass die Porensysteme durch den polymeren Binder blockiert wurden. Weiterhin erfolgte die Verarbeitung von Polycarbosilan, einem polymeren Precursor für keramische Materialien, über Elektrospinnen zu feinen Fasern. Diese wurden durch Pyrolyse zu SiC-Fasern und durch anschließende extraktive Entfernung der Siliziumatome durch Chlorierung zu porösen CDC-Fasern (CDC – carbide-derived carbon) mit außerordentlichen Adsorptionseigenschaften umgesetzt.

Ondas internas são movimentos ondulatórios que ocorrem no interior da coluna de água, associadas à estratificação de densidade. Ondas internas cuja frequência de oscilação se assemelha à das marés são chamadas marés internas. Estas ocasionam escoamentos intensos que influenciam a dinâmica de sedimentos, os processos de mistura e a produtividade primária. Em um ambiente energético como a Plataforma Continental Amazônica (PCA), localizada na costa norte brasileira, a estratificação varia consideravelmente, tanto espacial quanto temporalmente, de acordo com o balanço entre as diversas forçantes presentes. Na região da PCA alguns autores sugerem a presença de marés internas, entretanto, estudos específicos acerca do tema não figuram na literatura. Dessa forma, desenvolvemos neste trabalho um estudo da maré interna na região da PCA. Como objetivo, procuramos comprovar a ocorrência de marés internas na PCA, caracterizar seu comportamento e verificar sua intermitência. Para tal foram realizadas análises de dados provenientes do programa AMASSedS (A Multidisciplinary Amazon Shelf Sediment Study). Para caracterizar as marés internas, aplicamos dois métodos distintos para obtenção do campo baroclínico. O primeiro foi fundamentado no estabelecimento de uma corrente barotrópica préviamente obtida atráves de simulações numéricas. O segundo método empregado embasou-se na aplicação das funções empíricas ortogonais para a separação em modos estatísticos. Verificamos que as ondas internas na PCA estão ligadas à vazão do Rio Amazonas e são observadas, principalmente, na frequência semi-diurna. Aparentemente, as marés internas semi-diurnas influenciam não somente a hidrodinâmica da PCA como também são responsáveis por parte da variabilidade da salinidade próximo à superfície. / Internal waves are oscillatory motions that occur within the density stratified ocean. The ones with tidal frequency are then called internal tides or baroclinic tides, and are, on several locations around the planet, responsible for strong fluxes that affect several processes, like sediment transport, mixing processes and primary production. In such a strong environment as the Amazon Continental Shelf (ACS), located at the northern brazilian coast, it\'s stratification changes considerably with time and space, accordingly with the balance between the several forcing variables present. In this region, some authors suggest that internal tides occur, however, none research have been made about it on the ACS. That being said, we propose a study on internal tides on the ACS. As we hypothesize that internal tides occur, we look forward to characterize it\'s behavior and verify it\'s intermittency on the ACS. To do so, the data collected during the AMASSedS project (A Multidisciplinary Amazon Shelf Sediment Study) is going to be analyzed. In order to characterize it, two different method were applied to obtain the baroclinic field. The first method was the definition of a modeled-based barotropic current of the ACS obtained on the literature. The second method was the application of Empirical Orthogonal Functions in order to split the field on statistical modes of variability and analyze them separately. Our results indicate that internal tides on the ACS occur preferentially on the semi-diurnal frequency and it\'s generation is intimately connected to river discharge. Also, the analysis of the salinity anomaly field indicates that internal tides are responsible for part of the variability of the later on the surface on mid-shelf.

Ondas internas são movimentos ondulatórios que ocorrem no interior da coluna de água, associadas à estratificação de densidade. Ondas internas cuja frequência de oscilação se assemelha à das marés são chamadas marés internas. Estas ocasionam escoamentos intensos que influenciam a dinâmica de sedimentos, os processos de mistura e a produtividade primária. Em um ambiente energético como a Plataforma Continental Amazônica (PCA), localizada na costa norte brasileira, a estratificação varia consideravelmente, tanto espacial quanto temporalmente, de acordo com o balanço entre as diversas forçantes presentes. Na região da PCA alguns autores sugerem a presença de marés internas, entretanto, estudos específicos acerca do tema não figuram na literatura. Dessa forma, desenvolvemos neste trabalho um estudo da maré interna na região da PCA. Como objetivo, procuramos comprovar a ocorrência de marés internas na PCA, caracterizar seu comportamento e verificar sua intermitência. Para tal foram realizadas análises de dados provenientes do programa AMASSedS (A Multidisciplinary Amazon Shelf Sediment Study). Para caracterizar as marés internas, aplicamos dois métodos distintos para obtenção do campo baroclínico. O primeiro foi fundamentado no estabelecimento de uma corrente barotrópica préviamente obtida atráves de simulações numéricas. O segundo método empregado embasou-se na aplicação das funções empíricas ortogonais para a separação em modos estatísticos. Verificamos que as ondas internas na PCA estão ligadas à vazão do Rio Amazonas e são observadas, principalmente, na frequência semi-diurna. Aparentemente, as marés internas semi-diurnas influenciam não somente a hidrodinâmica da PCA como também são responsáveis por parte da variabilidade da salinidade próximo à superfície. / Internal waves are oscillatory motions that occur within the density stratified ocean. The ones with tidal frequency are then called internal tides or baroclinic tides, and are, on several locations around the planet, responsible for strong fluxes that affect several processes, like sediment transport, mixing processes and primary production. In such a strong environment as the Amazon Continental Shelf (ACS), located at the northern brazilian coast, it\'s stratification changes considerably with time and space, accordingly with the balance between the several forcing variables present. In this region, some authors suggest that internal tides occur, however, none research have been made about it on the ACS. That being said, we propose a study on internal tides on the ACS. As we hypothesize that internal tides occur, we look forward to characterize it\'s behavior and verify it\'s intermittency on the ACS. To do so, the data collected during the AMASSedS project (A Multidisciplinary Amazon Shelf Sediment Study) is going to be analyzed. In order to characterize it, two different method were applied to obtain the baroclinic field. The first method was the definition of a modeled-based barotropic current of the ACS obtained on the literature. The second method was the application of Empirical Orthogonal Functions in order to split the field on statistical modes of variability and analyze them separately. Our results indicate that internal tides on the ACS occur preferentially on the semi-diurnal frequency and it\'s generation is intimately connected to river discharge. Also, the analysis of the salinity anomaly field indicates that internal tides are responsible for part of the variability of the later on the surface on mid-shelf.

The main topic of this research is the simulation of internal wave interaction by a two-dimensional numerical model developed by Lynett & Liu (2002) of Cornell University, then modified by Cheng et al. (2005). The governing equation includes two-dimensional momentum and continuity equation. The model uses constant upper and lower layer densities; hence, these factors as well as the upper layer thickness. Should be determined before the simulation. This study discusses the interface depth and the density according to the buoyancy frequency distribution, the EOF, and the eigen-value based on the measured density profile. Besides, a method based on the two-layer KdV equation and the KdV of continuously-stratified fluid. By minimize the difference of linear celeriy, nonlinear and dispersion terms, the upper layer thicknes can also be determined. However, the interface will be much deeper than the depth of max temperature drop in the KdV method if the total water depth is bigger than 500 meters. Thus, the idealization buoyancy frequency formula proposed by Vlasenko et al. (2005) or Xie et al. (2010) are used to modify the buoyancy frequency. The internal wave in the Luzon Strait and the South China Sea are famous and deserves detailed study. We use the KdV method to find the parameters in the two fluid model to speed up the simulation of internal wave phenomena found in the satellite image.

SeaWiFS was collecting ocean color data since 1997. This means chlorophyll-a data for more than ten years. Since, SeaWiFS Chl-a data is validated for Black Sea this data set can be used for analysis. Nevertheless, the data is not gap free due to cloud effect. One of the main objectives of this work is to obtain a gap free, complete Chl-a data set for the Black Sea. For this purpose DINEOF method will be used.