Cette thèse a pour objectif de modéliser les déformations saisonnières de la Terre associées aux redistributions de masses d’eau de l’hydrosphère. Pour cela, nous tirons profit de la mesure des déplacements saisonniers du sol par Global positioning system (GPS) et de l’estimation des variations spatio-temporelles de l’hydrosphère déduite du champs de gravité terrestre mesuré par la mission Gravity and recovery climate experiment (GRACE). Ces données ouvrent la voie à des modèles précis de la déformation saisonnière, discutés dans le chapitre 1, qui auront des implications importantes pour la définition des référentiels terrestres, l’identification d’évènements tectoniques de glissement de période comparable ou encore pour la compréhension du lien entre déformation et sismicité saisonnière. Dans le chapitre 2, nous montrons que les déformations saisonnières mesurées en Himalaya sont expliquées par la réponse de la Terre à la charge saisonnière de GRACE qui produit des déplacements de surface cohérents au premier ordre avec les observations horizontales et verticales simultanément à condition d’utiliser un modèle de Terre réaliste, sphérique et stratifié. Nous étendons ensuite le modèle à l’échelle globale dans le chapitre 3, et comparons les déplacements induits par la charge saisonnière à 195 stations GPS, en tenant compte des contributions de degré-1 dans le signal GRACE (Swenson et al., 2008). Alors que la composante verticale est raisonnablement prédite, les composantes horizontales sont systématiquement sous-estimées et leur phase est mal reproduite. Nous montrons que ce désaccord entre modèle et observations horizontales à l’échelle mondiale peut être associé au premier ordre à une contribution de degré-1 sous-estimée, et non à la grande résolution spatiale de GRACE. Nous proposons de l’estimer à posteriori grâce à une transformation d’Helmert, représentant le mouvement du géocentre ainsi qu’une partie de la déformation de degré-1. La corrélation entre modèle et données horizontales est nettement améliorée, sans que les prédictions verticales soient affectées. Au second ordre, nous montrons que les variations de volume dans le manteau terrestre liées aux changements de phase des minéraux qui le composent peuvent jouer un rôle dans la déformation saisonnière. Enfin, nous montrons qu’il est possible d’utiliser la déformation saisonnière pour déterminer une borne inférieure de la viscosité transitoire de l’asthénosphère, paramètre clé des modèles de déformation postsimique. Afin de tester l’hypothèse d’un impact des charges saisonnières sur la sismicité, nous examinons les variations de contrainte liées aux chargements saisonniers de surface. Nous menons également des expériences de déformation triaxiale sur des grès de Fontainebleau, saturés en eau soumis à des paliers de contrainte simulant un chargement tectonique, ainsi qu’à des oscillations sinusoïdales de la pression de pore simulant les marées ou l’hydrologie continentale. Nos observations expérimentales, détaillées dans le chapitre 4 suggèrent que les chargements périodiques de faible amplitude peuvent jouer un rôle important dans la longue phase de nucléation des séismes. / In this thesis, we aim at modeling accurately seasonal deformation of the Earth induced by redistribution of hydrosphere masses. We take advantage of seasonal ground displacements measured by continuous stations of the Global Positioning System (cGPS) and the estimate of the spatio-temporal evolution of surface hydrology derived from the Gravity and Recovery Climate Experiment (GRACE) measurements. Precise geophysical models of the seasonal deformation, discussed in Chapter 1, of the Earth have far-reaching implications in defining international terrestrial reference frame, detecting potential transient deformation with comparable period or even understanding the link between induced stress perturbations and seasonal seismicity. In Chapter 2, we show that seasonal ground displacements recorded by cGPS stations in the Himalaya are fairly well explained by the Earth’s response to seasonal hydrology derived from GRACE, which induces coherent surface displacements, in first orderapproximation, with horizontal and vertical observations simultaneously, provided that a realistic elastic, spherical and layered model for Earth is used. We extend the model to a global scale in Chapter 3, and compare displacements induced by the seasonal load at 195 cGPS stations globally distributed. We account for the degree-1 contribution in GRACE using results from Swenson et al. (2008). We find that, while the vertical displacements are well predicted by the model, the horizontal components are systematically underpredicted and out-of-phase with the observations. We show a significant improvement when we do not apply a priori degree-1 coefficients but estimate and apply a posteriori a Helmert transformto the horizontal components. The fit in phase and amplitude of the seasonal deformation model to the horizontal components is improved and does not affect the fit to the vertical measurements. We conclude that horizontal misfits result mostly from degree-one deformation plus reference frame differences between model and observations, and not from the limited spatial resolution of GRACE. However, the amplitude of global seasonal horizontal displacement remains slightlyunderpredicted. We show that mantle volume variations due to mineral phase transitions may play a role in the seasonal deformation and, as a by-product, use this seasonal deformation to provide a lower bound of the transient astenospheric viscosity. Finally, in order to test the impact of seasonal forcing on seismicity, we estimate the amplitude of periodic stress perturbations induced by seasonal loading. To further investigate the question, we performa set of triaxial deformation experiments on water-saturated Fontainebleau sandstones. Rock samples are loaded by the combined action of steps of constant stress, intended to simulate tectonic loading and small sinusoidal pore pressure variations, analogous to tides or seasonal loading. Our experimental results suggest that the correlation of small stress perturbations and acoustic emissions depends primarily on the state stress of the rock and that emissions occur more likely when cracks are unclamped. In other words, our observations suggest that tidal triggering might occur favorably during the long nucleation phase of earthquake.

La présente thèse, intitulée «L’incarnation du Verbe de Dieu comme œuvre du salut chez Athanase d’Alexandrie» met en évidence un sujet qui a une connotation très forte pour l’histoire du christianisme et des pensées religieuses en général, à savoir l’action salvatrice du Fils de Dieu en faveur de l’homme, avec toutes les conséquences qui en résultent. Athanase a une conception assez originale sur la nature de l’homme, qu’il conçoit comme un être corruptible, issu du néant, mais destiné pourtant à une vie éternelle par la participation de Dieu, celui qui possède la vraie vie et qui lui communique cette vie si celui-ci reste en communion avec Dieu. Pour qu’il puisse réaliser cette relation très personnelle, Dieu l’a créé selon son image, le Logos-même et l’a doté de l’esprit, l’esprit qui lui permettait d’élever toujours sa pensée vers le monde intelligible et de voir Dieu selon l’image duquel il a été fait. A cause de son insouciance et de la tromperie du démon l’homme n’a pas réussi à garder la pureté de son esprit, pureté qui lui garantissait la contemplation de l’Image, s’est retourné par le péché vers les choses sensibles et a commencé à se contempler lui-même. Ainsi la séparation de Dieu, sa source de vie, renvoie l’homme à sa condition initiale de créature sortie du néant. Mais Dieu, dans son amour infini, n’a pas voulu laisser l’homme dans cet état déplorable et a envoyé dans le monde son propre Verbe pour qu’en sa qualité d’Image de Dieu, il renouvelle l’homme fait selon l’image et qu’en assumant une humanité réelle, il le libère du péché et de la mort par sa mort et sa résurrection. Pourtant l’œuvre salvatrice accomplie par l’incarnation du Verbe ne se limite pas seulement à une restauration de l’homme dans son état initial, mais suppose quelque chose de plus, à savoir une union si étroite de l’humanité et de la divinité dans la personne du Christ, de telle sorte que la nature humaine-même est rendue perméable à la divinité. Cette œuvre réalisée dans la personne du Christ se prolonge dans tous les hommes, grâce à leur parenté et incorporation en Christ. C’est ainsi que l’auteur conclut par sa célèbre phrase: «Dieu s’est fait homme pour que l’homme soit fait dieu», un dieu non par nature, mais par grâce. / This thesis, entitled “The incarnation of the Word of God as work of salvation in Athanasius of Alexandria” emphasizes a topic that has very strong connotations in the history of Christianity and religious thoughts in general, namely the liberating action of the Son of God for man, with all the consequences that will result. Athanasius’ thinking of human nature is, in some degree, original. For him, the human being is a corruptible one, as originated in nothingness, but destined to an eternal life through the participation of God, who possesses the true life and who communicates it to him, if he remains in communion with God. To achieve this personal relationship, God created him after his image, the Logos himself, and endowed him with spirit, which enabled him to raise always his thought to the intelligible world and to see God in whose image he was made. Because of his recklessness and deceit of the devil, man failed to keep the purity of his spirit, purity that ensured his contemplation of the Image, he turned through sin to sensible things and began to contemplate himself. Thus, the separation from God, the source of his life, makes the man returning to his original condition as creature out of nothing. But God in his infinite love would not leave man in this deplorable state and sent into the world his own Word to renew, as Image of God, the man made after this Image and, by assuming a true humanity, deliver him from sin and death by his death and his resurrection. Yet the saving work accomplished by the incarnation of the Word is not limited only to a restoration of man to his original condition, but requires something more, namely a union so close of humanity and divinity in the person of Christ, so that the human nature itself is made permeable to the deity. This work accomplished in the Christ’ person extends to all men, through their similarity and their incorporation into Christ. Thus the author concludes by his famous phrase: “God became man so that man is made god”, a god, not by nature but by grace.

El Contrato Grace, suscrito en 1888 entre el gobierno del presidente Andrés A. Cáceres y el club británico de tenedores de bonos de la deuda externa peruana, fue presentado por sus críticos contemporáneos no sólo como un instrumento que dañaba los intereses nacionales, sino también como una operación corrupta. Este artículo hace una apreciación crítica sobre ambos juicios. Con base en documentación de la época, se sostiene que Cáceres, promotor del Contrato Grace, tuvo como una de sus motivaciones esenciales la obtención de recursos para financiar el pago de los diez millones de pesos contemplados en el Tratado de Ancón como compensación a Chile, en elcaso de que el Perú ganara el plebiscito de Tacna y Arica previsto para 1894.

Desastres naturais (secas, enchentes, etc) têm resultado em perdas humanas e grandes prejuízos financeiros em diversos lugares do mundo. Os recentes períodos de seca ocorridos na região sudeste do Brasil mostraram a importância de se dispor de estratégias de mitigação dos efeitos decorrentes desses eventos extremos. Um pré-requisito para prever impactos desses eventos no futuro, é compreender como os mesmos ocorreram no passado, caracterizando-os espacial e temporalmente. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é quantificar os impactos regionais no sistema hidrológico causados por eventos extremos e identificar conexões entre as secas meteorológicas e hidrológicas, usando a bacia do rio Paraná como estudo de caso. Para tanto, foram identificados e caracterizados os principais eventos de seca ocorridos entre 1995 e 2015, analisaram-se as perdas de água nos componentes do balanço hídrico e no armazenamento total de água. Foram utilizados dados de sensoriamento remoto, incluindo medições da missão GRACE de anomalias no armazenamento total de água terrestre (TWSA), e estimativas de precipitação e evapotranspiração pelos satélites TRMM e MODIS, respectivamente. Simulações de modelos globais de assimilação de dados de superfície terrestre forneceram estimativas de escoamento superficial e umidade do solo. Foram coletados dados de 37 reservatórios para quantificar as perdas de água no armazenamento em terra. Os resultados mostram que o TWSA diminuiu 150 ± 50 km3 entre 2011 e 2015 na bacia do rio Paraná, o armazenamento dos reservatórios diminuiu 30% em relação à capacidade máxima do sistema com taxas de -17 a -25 km3 ano-1 durante as secas. Foram identificados seis grupos de reservatórios cujas respostas são variáveis de acordo com tipo de forçante (natural ou antropogênica) de maior controle. A análise dos tempos de resposta do sistema hidrológico sugere um tempo de até aproximadamente 6 meses para que medidas de combate às secas sejam tomadas. Este estudo ressalta as vantagens do uso combinado de dados de diferentes fontes em estudos regionais. / Natural disasters have caused major economics and human losses globally. Recent droughts over Southeast Brazil underscored the importance of having mitigation strategies to fight the effects from extreme events and a prerequisite to anticipate the impacts from future events is an understanding of past droughts by means of spatial and temporal characterization. The objective of this study is to quantify regional impacts of extreme events on the hydrological system and identify linkages between meteorological and hydrological droughts. To this end, major droughts events between 1995 and 2015 were identified and characterized. Depletion in total water storage (TWS) and main components of the water budget were analyzed. Simulated soil moisture and runoff from land surface models and remote sensing data were used, including measurements of TWS anomalies (TWSA) data from GRACE mission, rainfall and evapotranspiration estimates from TRMM and MODIS satellites, respectively. To quantify reservoir storage depletion, data from 37 reservoirs were collected. Results show that TWSA declined by 150 ± 50 km3 between 2011 and 2015 in the Paraná basin; and reservoir storage decreased 30% relative to the system\'s maximum capacity, with negative trends ranging from -17 to -25 km3 yr-1 during the droughts. Six groups of reservoirs were identified whose response vary according to the main forcing type: human and/or natural controls. Analysis of the system\'s time lag responses indicated a 6 month window during which actions could be taken to combat the drought impacts. This study emphasizes the importance of integrating remote sensing, modelling and monitoring data to evaluate droughts and develop a comprehensive understanding of the linkages between meteorological and hydrological droughts for future management.

If you ask any person for his opinion about "miljonprogrammet", most would answer that it is the largest architectural failure in modern times. The housing shortage meant that numerous buildings had to be built quickly and the architecture was neglected. Today there is again a significant housing shortage, and the need to build many homes have quickly become a political priority issue. These homes should preferably be as cheap as possible. The risk is great that we in 50 years will view these buildings in a similar way that we look at the "miljonprogrammet" today. If we instead turn to the houses that were built in the 1920s these are still considered to be very beautiful and classic tastefulness. This type of house should be easy to replicate by simply building classic houses with pitched roof, simple details above windows and doors with a one-colored plaster facade. This work has been carried out in order to avoid falling into the same situation again. The aim was to prove that there is an increased willingness to pay for houses built around the 1920s. By proving that this is the case, we hope that the houses being built in the future will return to this classic tastefulness architecture which we believe will provide a more sustainable cityscape. The result has been obtained by several independent t-tests of sales in Södermalm and Östermalm, in central Stockholm, during the past five years. Interviews with architects, brokers and construction companies have also carried out to obtain a broader base and to see how professionals in the industry look at the issue. Literature has been used for further theoretical background. The conclusion has been obtained by compiling samples and interviews. The result was that there is a strong significant difference in the willingness to pay of properties built during the "miljonprogrammet" versus 1920. Where the 1920s houses sold for a much higher price. / Frågar man valfri person efter dennes åsikt angående miljonprogrammet skulle de flesta svara att det är det största arkitektoniska misslyckandet i modern tid. Bostadsbristen medförde att mycket skulle byggas fort och arkitekturen kom i skymundan. Idag råder det återigen stor bostadsbrist och behovet av att bygga många bostäder snabbt har blivit en politisk huvudfråga. Dessa bostäder ska helst också bli så billiga som möjligt. Risken är stor att vi om 50 år kommer se på dessa byggnader som man ser på miljonprogrammet idag. Ser man istället till husen som byggdes under 1920-talet anses dessa fortfarande vara väldigt vackra och klassiskt stilrena. Tjugotalshusen borde vara enkla att återskapa genom att bara bygga klassiska hus med sadeltak, få enkla detaljer över fönster och dörrar samt med en enfärgad putsfasad. Det här arbetet har genomförts för att undvika att hamna i samma situation en gång till. Syftet var att bevisa att det finns en ökad betalningsvilja för hus byggda kring 1920-talet. Genom att bevisa att så är fallet hoppas vi att de hus som byggs i framtiden kommer återgå mot denna klassiskt stilrena arkitektur. Detta tror vi kommer ge en mer långsiktigt hållbar stadsbild. Resultatet har fåtts genom en sticksprovsstudie av överlåtelser på Södermalm och Östermalm, i Stockholms innerstad, under de senaste fem åren. Intervjuer med arkitekter, mäklare och byggbolag har även genomförts för att få en bredare bas och för att se hur yrkesverksamma i branschen ser på frågan. Litteratur har använts för vidare teoretisk bakgrund. Slutsatsen har fåtts genom en sammanställning av stickproven och intervjuerna. Resultatet blev att det finns en stark signifikant skillnad i betalningsvilja mellan fastigheter byggda under miljonprogrammet kontra 1920-talet. Där 1920-talshusen såldes för ett betydligt högre pris.

Since 2002, NASA's GRACE Satellite mission has allowed scientists of various disciplines to analyze and map the changes in Earth's total water storage on a global scale. Although the raw data is available to the public, the process of viewing, manipulating, and analyzing the GRACE data can be difficult for those without strong technological backgrounds in programming or geospatial software. This is particularly true for water managers in developing countries, where GRACE data could be a valuable asset for sustainable water resource management. To address this problem, I have a developed a utility for subsetting GRACE data to particular regions of interest and I have packaged that utility in a web app that allows water managers to quickly and easily visualize GRACE data these regions. Using the GLDAS-Noah Land Surface Model, the total water storage for the regions derived from the raw GRACE data is decomposed into surface water, soil moisture, and groundwater components. The GRACE Groundwater Subsetting Tool is easily deployed, open-source, and provides access to all of the major signal processing solutions available for the total water storage data. The application has been successfully applied to both developed and developing countries in various parts of the world, including the Central Valley region in California, Bangladesh, the La Plata River Basin in South America, and the SERVIR Hindu Kush Himalaya region. The groundwater data in this application has proven capable of monitoring groundwater use based on drought trends as well as agricultural demand in a number of locations and can assist in uniting decision makers and water users in the mission of sustainably managing the world's groundwater resources.

O presente trabalho teve como objetivo discutir questões sobre memória e intertextualidade, a partir dos diferentes textos constituintes da obra Vulgo Grace da autora canadense Margaret Atwood. A autora recupera a trajetória verídica de Grace Marks, uma criada condenada à prisão perpétua por ser cúmplice no assassinato do patrão e da governanta da casa em que trabalhava. Grace apresenta sinais de amnésia sobre os fatos ocorridos nos assassinatos e, nessa situação, um comitê que acredita na sua inocência convida o jovem médico americano Simon Jordan para descobrir a verdadeira causa dessa aparente amnésia. Dentro desse contexto, foi observada a presença significativa da memória e da intertextualidade como itens essenciais na obra. O método utilizado na análise foi o enfoque de três partes: a narração em primeira pessoa de Grace, a narração em terceira pessoa sobre Simon e os paratextos. A análise se deu por meio do cotejo entre os diferentes tipos de texto, tendo como base os conceitos de intertextualidade de Júlia Kristeva e Tiphaine Samoyault e memória de Márcio Seligmann-Silva, Michael Pollak e Alba Olmi Outros conceitos como o significado dos sonhos de Sigmund Freud e a metaficção historiográfica de Linda Hutcheon também se fazem presentes na análise. Esse estudo comparativo resultou na descoberta de diferentes relações entre os textos sendo que conceitos além das questões de memória e intertextualidade foram descobertos. A memória te grande significado na construção das relações humanas e na relação do ser com o passado. O presente trabalho mostra-se relevante em relação aos estudos de memória pelo fato de discutir e apresentar outros meios e outras ligações entre os intertextos como também se insere nos estudos da autora Margaret Atwood no Brasil. / The present thesis intended to discuss some issues related to memory and intertextuality, taking as a starting point the different texts from Alias Grace (Vulgo Grace), written by the Canadian writer Margaret Atwood. The book retrieves the true story of Grace Marks, a maid sentenced to life imprisonment for being an accomplice to the murder of her employer and the housekeeper in the house where she used to work. Grace presented symptoms of amnesia, forgetting the facts that occurred in the murders. In that situation, a small committee who believe in Grace’s innocence hires the young American doctor Simon Jordan to discover the true reason for this apparent amnesia. In this context, a significant presence of memory and intertextuality as essential items of story could be observed. The method applied here was the focus on three parts: the first-person narration by Grace, the thirdperson narration about Simon and the paratexts. The analysis was made through the comparison between the different types of texts, based on intertextuality concepts stated by Júlia Kristeva and Tiphaine Samoyault and memory concepts presented by Márcio Seligmann-Silva, Michael Pollak, and Alba Olmi. Other concepts, such as the meanings of dreams, developed by Sigmund Freud, and the historiographic metafiction, elaborated by Linda Hutcheon, are also included in this analysis.

Aus Beobachtungsdaten der Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) können Variationen des Erdschwerefeldes auf großen räumlichen Skalen mit hoher Genauigkeit abgeleitet werden. Die Variationen auf zeitlichen Skalen von mehreren Tagen bis Wochen und räumlichen Skalen von wenigen hundert Kilometern sind insbesondere auf Änderungen der kontinentalen Wassermassen zurückzuführen. Die vorliegende Promotionsarbeit beschäftigt sich mit der Bestimmung hydrologischer Massenvariationen aus GRACE-Daten am Beispiel der vier größten sibirischen Flusseinzugsgebiete Ob, Jenissei, Lena und Kolyma. Darauf aufbauend sollen in Kombination mit atmosphärischen Daten der NCEP-Reanalyse Süßwassereinträge in den Arktischen Ozean abgeleitet werden. Die Süßwassereinträge beeinflussen nachhaltig den Salzgehalt und damit das ozeanographische Regime des Arktischen Ozeans, welcher wiederum einen Einfluss auf die globale thermohaline Zirkulation hat. Da die großen Strömungen des Weltozeans einen grundlegenden Faktor des globalen Klimageschehens darstellen, sind die Änderungen des Süßwassereintrages ein wichtiger Aspekt hinsichtlich prognostizierter Klimatrends. Der Abfluss kann an ausgewählten Messpunkten mit einer hohen zeitlichen Auflösung beobachtet werden. Die Datenreihen weisen jedoch immer wieder Lücken auf und die bodengebundenen Messungen sind oft schwierig und kostenintensiv. Messmethoden, die unabhängig vom Zugang ins Messgebiet sind, können einen großen Fortschritt bei der Beobachtung sich ändernder Massen und Süßwasserflüsse leisten und damit einen Beitrag für ein besseres Verständnis gekoppelter komplexer Prozesse der Arktis liefern. Da die Fehlerstruktur der GRACE-Daten komplex und bis heute nicht vollständig verstanden ist, erfolgt zunächst eine Untersuchung des GRACE-Fehlerhaushaltes. Zudem werden die Fehlereffekte aufgrund des begrenzten räumlichen Spektrums und damit einhergehender Leck-Effekte auf Ebene von Gebietsmittelwerten analysiert und Lösungsvorschläge diskutiert. Dabei sind folgende Aspekte von Bedeutung: Erweiterung der GRACE-Datenreihe um geeigente Terme ersten Grades und Abschätzung von Leck-Effekten, verursacht durch das begrenzte Spektrum der Kugelfunktionsentwicklung. Leck-Effekte aufgrund ozeanischer Signalanteile sind bzgl. der Einzugsgebiete sibirischer Flusssysteme klein (< 1%), wohingegen Leck-Effekte aufgrund kontinentaler Signalanteile je nach Gebietsgröße relative Fehler von 8-17% nach sich ziehen. Die größten Fehlereffekte resultieren jedoch aus den Koeffizienten hoher Grade. Die Filterung der GRACE-Daten ermöglicht die Glättung fehlerbehafterer Signalanteile. Neben den in der Literatur gängigen Filtern wurde im Rahmen der Arbeit ein Kombinationsfilter entwickelt, welches auf Basis von räumlichen Vorinformationen aus Hydrologiemodellen signifikante Signalstrukturen in den GRACE-Datenreihen detektiert. Somit muss lediglich ein Restsignal mittels Filterung gedämpft werden. Mit dem Kombinationsfilter können sowohl feinere Signalstrukturen als auch größere Signalamplituden auf Land erhalten werden. Im Vergleich zu reinen Filteranwendungen werden hier Gesamtsignalstärke, Amplitude und Phase des jährlichen Signals gut repräsentiert. Darauf aufbauend lassen sich, in Kombination mit atmosphärischen Daten, Abflüsse für die sibirischen Flusssysteme aus GRACE-Wasserspeichervariationen ableiten. Die Validierung der berechneten Abflüsse anhand beobachteter Abflüsse zeigt eine hohe Übereinstimmung von bis zu 83%. Eine Gegenüberstellung des berechneten Abflusses der Lena mit Wasserstandsmessungen im Mündungsbereich zeigt zudem einen Zusammenhang zwischen dem maximalen Abfluss im Frühjahr und einer Zunahme des Wasserstandes in der Laptewsee. / The satellite mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) observes the earth's gravity field on temporal scales of a few days to several weeks and spatial scales of a few hundred kilometers with high accuracy. A large part of the variations of the gravity field originate from hydrological mass changes on the continents. The dissertation discusses the determination of hydrological mass variations from GRACE for the Siberian water systems of the rivers Ob, Yenisey, Lena and Kolyma. The mass variations from GRACE data are combined with atmospheric data of the NCEP reanalysis to calculate the freshwater fluxes in the Arctic Ocean. The freshwater fluxes strongly influences the salinity and the oceanographic regime of the Arctic Ocean. In turn, the Arctic Ocean controls the global thermohaline circulation which is very important for the global climate. Because these large currents of the ocean influence the global climate, the changes of the freshwater fluxes in the Arctic Ocean are an important factor for the global climate change. The runoff can be measured pointwise with high temporal resolution, but measurements in the high latitudes are difficulty and expensive. Independent methods to measure the mass changes in the Arctic can help to determine the freshwater fluxes on large spatial scales, and contribute to understand the coupled and complex processes of the Arctic. Until present, the complex error structure of the GRACE data are not fully understand. The dissertation examines the errors and analysizes the leakage caused by the limited spectrum of the Stokes coefficients. A proposal for a solution will be discussed. The following steps are important: Expanding the GRACE data with adequate terms of degree one; Valuation of leakage errors because of the limited spectrum. Leakage due to oceanographic signals of the Arctic Ocean are small (< 1%). Leakage errors due to signals on land produces relative errors of basin averages of 8-17%. Beyond that, the largest errors are caused by the coefficients of higher degree. Filtering is an effective method to damp the error signals. In addition to the common filters described in the literature, a filter method, called composite filter, was created. Significant structures from hydrological models can be deteceted in the GRACE data without any other filtering. Only the residual signals should be filtered by using one of the common filters. In comparison to the common filters, the composite filter represents the signal strength, the signal structures, the amplitude and the phase of the saisonal signal on the continents much better. Combining hydrological mass variations from GRACE data with atmospheric data (for example the NCEP reanalysis) the runoff of the four Siberian river systems can be calculated. The validation of the calculated runoff using observations leads to a good agreement (83% for Yenisey and Lena). Furthermore, it is possible to combine the runoff of a river system with measurements of water level and salinity in the Arctic Ocean. The high runoff of the Lena river system in spring is visible in the water level changes in the Laptev sea.

Die Kryosphäre interagiert mit verschiedenen anderen Subsystemen der Erde. Variationen der klimatischen Bedingungen führen zu kryosphärischen Massenänderungen und somit zu Änderungen des globalen Meeresspiegels. Gleichzeitig induzieren Massenvariationen des Eises und des Ozeans Deformationen der festen Erde, welche sich aus einer instantanen elastischen und einer möglichen verzögerten viskosen Reaktion (glazial-isostatischer Ausgleich – GIA) zusammensetzen. Der räumlich variable Effekt der Meeresspiegeländerung relativ zur sich deformierenden Erdkruste wird gravitativ konsistent durch die Meeresspiegelgleichung beschrieben. Er ist die entscheidende Größe zur Abschätzung des Einflusses der Meeresspiegeländerungen auf die Küsten. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Bestimmung rezenter Massenänderungen der Eisschilde Antarktikas (AIS) und Grönlands (GIS) mittels geodätischer Daten. Zur Ableitung der Massenbilanzen beider Eisschilde wurde auf Daten der Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) zurückgegriffen. Für den Zeitraum 2003/10–2009/10 konnten die Beiträge von AIS und GIS zur globalen Meeresspiegeländerung zu 0,26 ± 0,08 bzw. 0,59 ± 0,06mm/a bestimmt werden. Auf Basis wiederholter Höhenmessungen durch das Satellitenaltimeter ICESat (Ice, Cloud, and land Elevation Satellite) stand eine zweite unabhängige Schätzung der Massenbilanzen zur Verfügung. Während für den GIS beide Massenbilanzen im Rahmen der zugehörigen Fehlermaße übereinstimmen, treten für den AIS regional größere Differenzen auf. Diese konnten auf mögliche Restfehler in einer instrumentellen Korrektion der ICESat-Mission, Limitierungen der angewendeten Volumen-Massen-Umrechnung sowie auf Fehler in den genutzten GIA-Modellen zurückgeführt werden. Für die Ableitung von Eismassenänderungen aus GRACE-Daten stellen GIA-Prädiktionen eine wichtige Reduktionsgröße dar. In Antarktika weisen verfügbare Modelle noch große Unsicherheiten auf. Für den Bereich des Amundsen-See-Sektors (Westantarktika), welcher den größten Teil zur negativen Massenbilanz des AIS beiträgt, konnte eine empirische GIA-Schätzung aus der Kombination von Massenänderungen aus GRACE und Volumenänderungen aus ICESat abgeleitet werden. Diese empirische Schätzung unterscheidet sich signifikant von den Prädiktionen verfügbarer GIA-Modelle. Eine Validierung der Ergebnisse mittels aus GPS-Beobachtungen abgeleiteten vertikalen Deformationen der Erdkruste bestätigte die empirische Schätzung. Die GPS-beobachteten Deformationen enthalten sowohl rezente eisinduzierte als auch GIA-bedingte Signalanteile. Zu deren Trennung wurden gravitativ konsistent modellierte elastische Krustendeformationen verwendet, welche auf hoch aufgelösten ICESat-Daten basieren. Insbesondere bei der Analyse von GRACE-Daten hat eine Änderung der GIA-Reduktion einen signifikanten Einfluss auf die bestimmte Massenbilanz. Im Vergleich zur Verwendung einer modellierten GIA-Reduktion ergab sich durch die Anwendung der empirischen Reduktion ein um ~40% größerer Eismassenverlust im Untersuchungsgebiet. Sowohl in den Zeitreihen der Massenänderungen als auch in den Variationen der Eisoberflächenhöhen konnten nichtlineare Signale detektiert werden. Die Analyse von GRACE-Monatslösungen im Zeitraum 2003–2012 belegt einen erhöhten Meeresspiegelbeitrag des AIS und des GIS in den letzten Jahren. Signale dieses erhöhten Massenverlusts sind auch durch andere Sensoren detektierbar. Am Beispiel des Jakobshavn Isbræ (GIS) wurde ein beschleunigtes Fließverhalten mittels optischer Satellitendaten (Landsat) nachgewiesen und mit der beschleunigten Krustenhebung an einer benachbarten GPS-Station korreliert. Darüber hinaus wurden beobachtete Krustendeformationen auch zur Validierung der aus ICESat-Daten modellierten elastischen Deformationen genutzt. Für den Thwaites-Gletscher (AIS) konnte der Nachweis über eine Zunahme der Fließgeschwindigkeit und eine verstärkte Eishöhenabnahme durch die Hinzunahme radarbasierter Satellitendaten (TerraSAR-X, TanDEM-X) erbracht werden. Auf diese Weise war es möglich, die durch Landsat und ICESat bereitgestellten Zeitreihen zu verlängern.

Thesis (M.A.)--Miami University, Dept. of History, 2006. / Title from first page of PDF document. Includes bibliographical references (p. 84-89).