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Acoustic Tomography inside a small surface layerArnold, Klaus, Ziemann, Astrid, Raabe, Armin 04 January 2017 (has links) (PDF)
Acoustic travel time tomography is presented as an experimental technique for remote monitoring of spatially averaged meteorological quantities, such as the virtual air temperature and the horizontal wind speed. This ground based remote sensing technique uses the nearly horizontal propagation of sound waves in the atmospheric surface layer. Here the acoustic travel time tomography was applied by measuring the travel time at defined propagation paths between several sound sources and receivers. The resulting sound speed was used to obtain estimates of the meteorological parameters. Several measuring campaigns were carried out to compare the acoustically derived data with conventional systems. The results of a cross validation during a field experiment in autumn 2000 are presented, where receivers at different heights above the ground were used. / Die Akustische Laufzeittomographie wird als ein Verfahren zur Fernerkundung räumlich gemittelter Größen, wie der virtuellen Temperatur und der horizontalen Windgeschwindigkeit, vorgestellt. Dieses bodengebundene Fernerkundungsverfahren beruht auf der annährend horizontalen Schallausbreitung in der atmosphärischen Grenzschicht. Das hier angewendete Verfahren der Laufzeittomographie beruht auf der Bestimmung der Ausbreitungszeit von Schallwellen zwischen mehreren Schallsendern und -empfängern. Die daraus abgeleitete Schallgeschwindigkeit liefert eine Information über die interessierenden meteorologischen Parameter. Eine Reihe von Feldexperimenten wurde durchgeführt mit dem Ziel, die akustisch bestimmten Größen mit denen konventioneller Verfahren zu vergleichen. Hier werden die Ergebnisse eines Vergleiches im Herbst 2000 präsentiert, bei dem die Schallempfänger in unterschiedlichen
Höhen über dem Boden angebracht wurden.
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Parameter des turbulenten Strömungsfeldes und der Stoffausbreitung in rauhen turbulenten Plattengrenzschichten mit Bezug auf die atmosphärische GrenzschichtKöltzsch, Konrad 06 June 2001 (has links) (PDF)
Diese Arbeit umfaßt theoretische und experimentelle Untersuchungen zu turbulenten Strömungs- und Ausbreitungsvorgängen in verschieden rauhen, natürlich gewachsenen Windkanalgrenzschichten (von hydraulisch glatt bis aerodynamisch vollrauh). Dabei werden ausgewählte turbulente Strömungs- und Ausbreitungsgrößen als Funktion der Rauhigkeit und der Höhe vorgestellt. Ferner wird mit den aus der Literatur bekannten kohärenten Strukturen eine bildhafte Vorstellung der physikalischen Vorgänge gegeben. Aus den umfangreichen Untersuchungen zum Strömungsfeld werden die Höhenprofile der mittleren Geschwindigkeit, der Turbulenzintensitäten, der turbulenten Schubspannung und der turbulenten Wirbelzähigkeit präsentiert. Genannt seien zwei wesentliche Ergebnisse: Erstens, es existiert eine einfache, theoretische Beziehung zwischen den Reynolds?schen Normalspannungen und der turbulenten Schubspannung. Beide sind durch den sogenannten Neigungswinkel miteinander gekoppelt. Dieser höhen- und rauhigkeitsabhängige Winkel, der durch eine Hitzdrahtmessung mit nur einer X-Sonde bestimmbar ist, charakterisiert die Ebene, auf der sich kohärente Strukturen stromabwärts bewegen. Zweitens, es besteht eine starke Diskrepanz zwischen integralen Längenmaßstäben der Turbulenz, die einerseits aus Autokorrelations- und andererseits aus 2-Punkt-Korrelationsmessungen ermittelt werden. Der Unterschied wird durch die Verletzung der Taylor-Hypothese in der turbulenten Scherschicht verursacht. Als Ergebnis folgt, daß statt der mittleren Strömungsgeschwindigkeit die sogenannte Wirbeltransportgeschwindigkeit zur Umrechnung von Längen- und Zeitmaßstäben verwendet werden muß. Weiterhin wird die Ausbreitung eines passiven Tracergases im Nachlauf einer horizontal ausblasenden Punktquelle untersucht. Die turbulenten Massenflüsse werden direkt gemessen. Damit wird einerseits das Problem der Vernachlässigung des in Ausbreitungsrichtung liegenden turbulenten Massenflusses gegenüber dem konvektiven Transport untersucht, und andererseits werden mittels der Boussinesq-Approximation die turbulenten Diffusionsparameter als Funktion der Höhe berechnet. Ferner werden theoretische Beziehungen, die das Nah- und Fernfeld berücksichtigen, sowohl für die turbulenten Diffusionsparameter als auch für die räumlichen Ausbreitungsparameter hergeleitet und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen. Schließlich wird aus dem Verhältnis der turbulenten Diffusionsparameter für den Impuls- und Stoffaustausch die turbulente Schmidt-Zahl berechnet, die keine, wie in der Literatur oft angenommene, Konstante ist, sondern stark über der Höhe variiert.
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Tides, Rossby and Kelvin waves simulated with the COMMA-LIM ModelFröhlich, Kristina, Pogoreltsev, Alexander, Jacobi, Christoph 18 January 2017 (has links) (PDF)
A 48-layer version of the COMMA-LIM (Cologne Model of the Middle Atmosphere – Leipzig Institute for Meteorology) three-dimensional global mechanistic model of the Earth\'s atmosphere from 0 km to 135 km with logarithmic pressure height coordinates was developed. The model is capable of reproducing the global structures and propagation of different planetary waves in the middle atmosphere. The contribution of gravity waves, tides, Rossby and Kelvin waves into the zonally averaged momentum budget of the mesosphere / lower thermosphere region has been investigated. / Eine neue Version des COMMA-LIM (Cologne Model of the Middle Atmosphere – Leipzig Institute for Meteorology) wurde im Zusammenhang mit der Erhöhung der vertikalen Schichtauflösung entwickelt. Das COMMA ist ein dreidimensionales globales mechanistisches Modell der Erdatmosphäre mit einer Ausdehnung von ca. 0 – 135 km in logarithmischen Druckkoordinaten. Damit können globale Eigenschaften der mittleren Atmosphäre sowie die Ausbreitung verschiedener planetarer Wellen nachvollzogen werden. Die Beiträge der Schwerewellen, thermischer Gezeiten, Rossby und Kelvin Wellen zur zonal gemitteltem Impulsbalance der Mesosphäre und unteren Thermosphäre wurden untersucht.
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Parameter estimation using data assimilation in an atmospheric general circulation model: Parameter estimation using data assimilation in an atmosphericgeneral circulation model: from a perfect toward the real worldSchirber, Sebastian, Klocke, Daniel, Pincus, Robert, Quaas, Johannes, Anderson, Jeffrey L. January 2013 (has links)
This study explores the viability of parameter estimation in the comprehensive general circulation model ECHAM6 using ensemble Kalman filter data assimilation techniques. Four closure parameters of the cumulus-convection scheme are estimated using increasingly less idealized scenarios ranging from perfect-model experiments to
the assimilation of conventional observations. Updated parameter values from experiments with real observations are used to assess the error of the model state on short 6 h forecasts and on climatological timescales. All parameters converge to their
default values in single parameter perfect-model experiments. Estimating parameters simultaneously has a neutral effect on the success of the parameter estimation, but applying an imperfect model deteriorates the assimilation performance. With real observations, single parameter estimation generates the default parameter value in one case, converges to different parameter values in two cases, and diverges in the fourth case. The implementation of the two converging parameters influences the model state: Although the estimated parameter values lead to an overall error reduction on short timescales, the error of the model state increases on climatological timescales.
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Analysis of the Forcing Mechanisms of the Terdiurnal Solar Tide in the Middle AtmosphereLilienthal, Friederike 04 June 2019 (has links)
Atmospheric solar tides play an important role in the vertical transport of energy and momentum from the troposphere to the middle and upper atmosphere. They are primarily excited by the absorption of solar heating in the troposphere and stratosphere. The periods of solar tides are according to the harmonics of the diurnal solar radiation variations.
While the diurnal and semidiurnal tides are relatively well investigated, the terdiurnal tide has gained less attention to date, especially with regard to its possible excitation mechanisms. These become more complex for higher harmonics because the direct solar forcing is smaller and further possible excitation mechanisms such as nonlinear tidal interactions, gravity wave-tide interactions or tidal-mean flow interactions come into play.
The terdiurnal tide has been observed from various ground-based instruments and by remote sensing techniques, but these measurements only provide an overview of the total terdiurnal tide as a product of all forcing mechanisms. At present, it is not possible to measure the contribution from individual forcings. Therefore, numerical models provide a powerful tool to separate the different forcing mechanisms and to analyze their contribution and interplay. A few model studies exist about this topic but they do not provide a comprehensive picture, and they are partly contradicting. Possible reasons are the respective model features and setups or narrowly focused analyses. The terdiurnal gravity wave forcing, for example, has never been considered in these studies even though gravity waves are known to have a large impact on the middle atmosphere dynamics. To extend the knowledge of that topic, a nonlinear mechanistic global circulation model
is used in this thesis. This is a comprehensive numerical study to investigate the relative importance of three different terdiurnal forcing mechanisms and their interplay, including the direct solar forcing, nonlinear tidal interactions and gravity wave-tide interactions. For the first time, the forcing terms itself are analyzed and quantified. Different tidal modes are correlated to identify tidal interactions. Model simulations are presented that show the contribution of individual forcings on the observed wave amplitude in the mesosphere and lower thermosphere. Finally, new coupling features between the different forcings are discovered that have not been reported before.
All together, this modeling study is the most extensive and comprehensive analysis about the forcing mechanisms of the terdiurnal tide, and it helps to fill a significant gap in the understanding of wave propagation in the middle atmosphere.:Bibliographische Beschreibung
Bibliographic Description
Acronyms
1. Introduction
2. Terdiurnal Solar Tides
2.1. Review of the Climatology of Terdiurnal Tides
2.2. Forcing of Terdiurnal Tides
2.2.1. Theory of Forcing Mechanisms
2.2.2. Model Studies
2.3. Summary and Open Questions
3. The Middle and Upper Atmosphere Model (MUAM)
3.1. Overview
3.2. Numerical Properties
3.3. Dynamics
4. Climatology of the Terdiurnal Tide in MUAM
4.1. Amplitudes
4.2. Phases and Vertical Wavelengths
5. The Terdiurnal Forcing Mechanisms in MUAM
5.1. The Terdiurnal Forcing Terms – In-Situ Excitation
5.1.1. The Solar Forcing
5.1.2. The Gravity Wave Forcing
5.1.3. The Nonlinear Forcing
5.2. Nonlinear Tidal Interactions - Common Analysis Methods
5.2.1. The Wavelength Criterion
5.2.2. The Correlation Analysis
5.3. Propagating Terdiurnal Tides
5.3.1. The Removal of Excitation Mechanisms in a MUAM Simulation
5.3.2. Simulation Overview
5.3.3. Seasonal and Global Structure of the Terdiurnal Tide from Individual Forcing Mechanisms
5.3.4. Interactions Between Different Forcing Mechanisms
5.4. The Impact of Terdiurnal Forcing Terms on the Background Circulation
5.5. Summary of the Terdiurnal Forcing Mechanisms
6. Summary and Conclusion
7. Outlook
References
A. Appendix: MUAM Reference Simulation
B. Appendix: MUAM Simulations with Removed Forcings
Acknowledgements
Curriculum Vitae
Affirmation / Atmosphärische solare Gezeiten spielen eine bedeutende Rolle für den Vertikaltransport von Energie und Impuls aus der Troposphäre in die mittlere und obere Atmosphäre. Sie werden primär durch Absorption solarer Strahlung in der Troposphäre und Stratosphäre angeregt. Die Perioden der solaren Gezeiten entsprechen den harmonischen Anteilen der täglichen Variation solarer Strahlung.
Während die täglichen und halbtägigen Gezeiten relativ gut erforscht sind, haben die dritteltägigen Gezeiten bisher weniger Aufmerksamkeit, insbesondere in Bezug auf ihre Anregungsmechanismen, auf sich gezogen. Diese werden für höhere harmoni-sche Anteile komplexer, da die solare Anregung geringer ist und weitere Anregungsmechanismen wie nichtlineare Wechselwirkungen zwischen Gezeiten untereinander, mit Schwerewellen oder mit der mittleren Strömung ins Spiel kommen.
Die dritteltägigen Gezeiten wurden bereits vielfach von bodengebundenen Instrumenten und mit Fernerkundungsmethoden beobachtet, jedoch bieten diese Messungen lediglich einen Überblick über die gesamten dritteltägigen Gezeiten als Produkt aller Anregungsmechanismen. Bis heute ist es nicht möglich, die Beiträge einzelner Anregungen zu messen. Deshalb sind numerische Modelle ein mächtiges Werkzeug, diese verschiedenen Anregungen zu separieren und ihre Beiträge und ihr Zusammenspiel zu analysieren. Es gibt einige wenige Modellstudien zu diesem Thema, aber diese bieten kein umfassendes Bild und sind teilweise widersprüchlich. Mögliche Gründe sind die entsprechenden Modelleigenschaften und -einstellungen und die schmal fokussierte Analyse. So wurde z.B. die dritteltägige Schwerewellenanregung bisher nie in die Betrachtungen einbezogen, obwohl bekannt ist, dass Schwerewellen einen großen Einfluss auf die Zirkulation der mittleren Atmosphäre haben. Um das Wissen zu diesem Thema zu erweitern, wird in dieser Arbeit ein nichtlineares, mechanistisches, globales Zirkulationsmodell genutzt. Es handelt sich um eine
umfassende numerische Studie, um die relative Wichtigkeit und das Zusammenspiel von drei dritteltägigen Anregungsmechanismen zu untersuchen: die direkte solare Anregung, nichtlineare Wechselwirkungen zwischen Gezeiten und Schwerewellen-Gezeiten-Wechselwirkungen. Zum ersten Mal werden die Anregungsterme selbst analysiert und quantifiziert. Verschiedene Gezeitenmoden werden korreliert, um Interaktionen zwischen Gezeiten zu identifizieren. Es werden Modellsimulationen vorgestellt, welche die Beiträge der einzelnen Anregungen zu den beobachteten Wellenamplituden in der Mesosphäre und
unteren Thermosphäre zeigen. Schließlich werden neue Kopplungsmechanismen zwischen den verschiedenen Anregungen entdeckt, wovon zuvor noch nicht berichtet wurde.
Zusammenfassend ist diese Modellstudie die aufwändigste und umfassendste Analyse zu den Anregungsmechanismen der dritteltägigen Gezeiten und sie hilft eine entscheidende Lücke zum Verständnis der Wellenausbreitung in der mittleren Atmosphäre zu füllen.:Bibliographische Beschreibung
Bibliographic Description
Acronyms
1. Introduction
2. Terdiurnal Solar Tides
2.1. Review of the Climatology of Terdiurnal Tides
2.2. Forcing of Terdiurnal Tides
2.2.1. Theory of Forcing Mechanisms
2.2.2. Model Studies
2.3. Summary and Open Questions
3. The Middle and Upper Atmosphere Model (MUAM)
3.1. Overview
3.2. Numerical Properties
3.3. Dynamics
4. Climatology of the Terdiurnal Tide in MUAM
4.1. Amplitudes
4.2. Phases and Vertical Wavelengths
5. The Terdiurnal Forcing Mechanisms in MUAM
5.1. The Terdiurnal Forcing Terms – In-Situ Excitation
5.1.1. The Solar Forcing
5.1.2. The Gravity Wave Forcing
5.1.3. The Nonlinear Forcing
5.2. Nonlinear Tidal Interactions - Common Analysis Methods
5.2.1. The Wavelength Criterion
5.2.2. The Correlation Analysis
5.3. Propagating Terdiurnal Tides
5.3.1. The Removal of Excitation Mechanisms in a MUAM Simulation
5.3.2. Simulation Overview
5.3.3. Seasonal and Global Structure of the Terdiurnal Tide from Individual Forcing Mechanisms
5.3.4. Interactions Between Different Forcing Mechanisms
5.4. The Impact of Terdiurnal Forcing Terms on the Background Circulation
5.5. Summary of the Terdiurnal Forcing Mechanisms
6. Summary and Conclusion
7. Outlook
References
A. Appendix: MUAM Reference Simulation
B. Appendix: MUAM Simulations with Removed Forcings
Acknowledgements
Curriculum Vitae
Affirmation
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Long-period (2-18 Days) oscillations of mesopause winds at CollmJacobi, Christoph, Schminder, Rudolf, Kürschner, Dierk 03 November 2016 (has links)
Daily analyses of the zonal and meridional prevailing wind at the mesopause ( - 95 km height) are investigated with respect to planetary wave scale oscillations with periods ranging between 2 and 18 days. A mean climatology of the years 1983 - 1994 is presented. Time series of planetary wave activity show a significant increase during this period, which is in accordance with results from literature. / Tägliche Analysen des zonalen und meridionalen Grundwindes in der Mesopausenregion (- 95 km Höhe) werden hinsichtlich planetarer Wellenaktivität im Periodenbereich von 2 bis 18 Tagen untersucht. Es wird eine mittlere Klimatologie der Jahre 1983 - 1994 dargestellt. In diesem Zeitraum ist eine signifikante Zunahme der Wellenaktivität zu verzeichnen, die in Übereinstimmung mit Literaturangaben steht.
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D1 LF wind measurements in autumn and early winter 1994 at Collm, GermanyJacobi, Christoph, Schminder, Rudolf, Kürschner, Dierk 03 November 2016 (has links)
Results of total reflection mesopause wind measurements, carried out at the Collm Observatory of the University of Leipzig in 1994 are presented with special regard to the CRISTA period in November 1994. Height-time cross-sections of the prevailing wind and the semidiumal
tidal amplitude and phase show the variation of these parameters during the course of the year. In autumn and early winter oscillations of the prevailing wind with a period of about 2 - 3 weeks are found. They are partly due to an overshooting of the parameters while the circulation adjusts to its winter conditions. A comparison of the zonal prevailing wind in 1994 with the values measured since 1982 shows a solar cycle dependence. / Ergebnisse von Windmessungen in der Mesopausenregion mit Hilfe der Reflexion von Funkwellen, die am Observatorium Collm der Universität Leipzig durchgeführt wurden, werden vorgestellt, wobei besonderes Gewicht auf die Zeit der CRISTA-Satellitenmission im November 1994 gelegt wird. Höhen-Zeit-Schnitte des Grundwindes und der Amplitude des halbtägigen Gezeitenwindes zeigen die Änderung dieser Parameter im Lauf des Jahres. Im Herbst und frühen Winter werden Oszillationen mit Perioden von 2 - 3 Wochen festgestellt. Diese sind zu Teil durch ein Überschießen bedingt, daß mit der Anpassung an die Winterbedingungen zusammenhängt. Ein Vergleich des zonalen Grundwindes 1994 mit des Werten aus anderen Jahren gibt Hinweise auf eine Abhängigkeit von der solaren Aktivität.
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The influence of NCEP-data assimilated into COMMA-LIM on the 16-day waveFröhlich, Kristina, Pogoreltsev, Alexander I., Jacobi, Christoph, Nechaeva, L. A. 04 April 2017 (has links)
The general circulation model COMMA-LIM solves the primitive equations on a sphere using gridpoints. The relative large interval between adjacent gridpoints (5° × 5.6° latitude versus longitude) causes an incorrect meridional temperature gradient in the coarsly resolved troposphere that leads to too weak winds there, particularly in the lower winter stratosphere above the polar region. By using the technique of nudging 11-year averaged NCEP zonal mean temperature data were assimilated into COMMA-LIM. This means that longitudinal dependent processes as calculated by the model still influence the atmosphere. The nudging method has improved not only the lower atmosphere, but also the middle atmospheric jets show a more realistic behaviour. A numerical experiment by forcing the 16-day wave was carried out in order to investigate the influence of an improved background circulation on the vertical propagation of planetary waves. / Das globale Zirkulationsmodell COMMA-LIM berechnet die primitiven Gleichungen auf einem Kugelgitter. Der relativ große Gitterabstand von 5°× 5.6° in Breite und Länge und die grobe vertikale Auflösung führen zu einem inkorrekten meridionalen Temperaturgradienten in der Troposphäre, so dass die troposphärischen Jets und der polare Winterwirbel zu schwach ausgeprägt sind. Mit Hilfe der Methode des Nudging wurden in den unteren 30 km der Atmosphäre 11-Jahres gemittelte NCEP Reanalysedaten des Temperaturfeldes assimiliert. Dabei wurde nur der zonale Mittelwert der berechneten Temperatur an die Reanalysedaten relaxiert, so dass die Antriebsterme, die von COMMA-LIM berechnet werden, erhalten bleiben. Durch diese Methode wurden Wind- und Temperaturfeld sowohl in der Troposphäre als auch in der mittleren
Atmosphäre verbessert. Ein Experiment zur Ausbreitung der 16-Tage Welle wurde unter den neuen Bedingungen durchgeführt, und der Einfluß der veränderten Atmosphäre auf die vertikale Wellenausbreitung wurde untersucht.
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Das Materielle im Sozialen: Architektur als Bedingung und Teil der \"Definition der Situation\"Neubert, Christine 21 April 2011 (has links)
Architektur umgibt uns permanent. Sie ist so alltäglich wie Sprache, ebenso allgegenwärtig, meistens beiläufig.
Diese Arbeit untersucht auf sozialtheoretischer Ebene am Beispiel der Architektur, inwiefern die sozialwissenschaftliche Kategorie der „Definition der Situation“ erweitert werden kann, um Kategorien wie Leiblichkeit oder Räumlichkeit adäquat für den Entwurf sozialer Handlungen zu berücksichtigen.:1 Einführung…………………………………………………………………………………………………………….. 1
1.1 Sensibilisierung – Architektur und Situation…………………………………... 1
1.2 Konturierung – Architektur und die „Definition der Situation“………... 4
1.2.1 Denkansatz und Erkenntnisinteresse
1.2.2 Die Abwesenheit des Materiellen in der Soziologie.
Konsequenzen für die Architektursoziologie
1.2.3 Vorgehensweise
2 Mikrosoziologische Perspektiven in der Architektursoziologie.
Zum Forschungsstand………………………………………………………………………………….... 13
3 Begiffsdimensionen…………………………………………………………………………………………. 20
3.1 Architektur………………………………………………………………………………………. 20
3.2 Situation………………………………………………………………………………….......... 23
4 Architektur in der Handlungssituation (I) –
Perspektive der handlungstheoretischen Situationsmodelle……………………….. 26
4.1 Die „Definition der Situation“ als
sozialtheoretische Kategorie........................................................26
4.2 Reduktionistische Modelle der Situationsdefinition………………………. 29
4.2.1 Parsons‘ unit act
4.2.2 Essers Situationsmodell
4.3 Die Situationsdefinition im
Symbolischen Interaktionismus nach Herbert Blumer………. ..32
a) Aufbau
b) Schlussfolgerungen
4.4 Die Situationsdefinition bei Erving Goffman –
Rahmen und Rahmenbedingungen………………………………………………….. 36
a) Aufbau
b) Schlussfolgerungen
4.5 Die Situationsdefinition bei Alfred Schütz –
Sozialphänomenologie und Wissenssoziologie…………………………..... 41
a) Aufbau
b) Schlussfolgerungen
5 Zwischendurch: Status quo……………………………………………………………………………. 47
6 Architektur in der Handlungssituation (II) –
Phänomenologische Dimensionen…...............................................................50
6.1 Die Leiblichkeit des Handelns –
Der Link zur Gegenständlichkeit unserer Umwelt………………........ 50
6.1.1 Phänomenologie der Wahrnehmung
6.1.2 Der Gegenstandsbezug unseres Körpers
6.2 Die Aktivität der Objekte – Architektur im Kontext
der französischen Artefaktsoziologie………………………………………………. 57
6.2.1 Bruno Latour – Akteur-Netzwerk-Theorie (ANT)
6.2.2 Terminologisches: Quasiobjekt, Assoziation, Gefüge
6.3 Die Affektivität der Dinge – Architektur im Kontext
der Philosophischen Anthropologie……......................................... 63
6.3.1 Zum Begriff der Affektivität
6.3.2 Arnold Gehlens Theorie der Institutionen
6.3.3 Helmuth Plessners spezielle Medientheorie
6.4 Die Atmosphäre von Architektur – Architektur im Kontext
von Architekturtheorie (Gernot Böhme)…………………………………………. 70
6.5 Zusammenführung der Perspektiven – Fazit…………………………………… 74
7 Ergebnis: Architektur in der Handlungssituation ……………………………. 77
7.1 Voraussetzungen des Handelns………………………………………………………. 77
7.2 Architektur als Teil der „Definition der Situation“ –
das angepasste Modell……………………………………………………………………. 82
7.3 Arbeitsperspektiven………………………………….…………………………………….. 84
7.4 Performative Architektur:
Der Neubau der Galerie für Zeitgenössische Kunst Leipzig
8 Schluss…………………………………………………………………………………………………... 90
9 Literatur und Abbildungsnachweise……………………………………………………………. 92
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Bodengestützte GPS Wasserdampf-TomographieBender, Michael, Raabe, Armin 23 March 2017 (has links)
Die Signale des Global Positioning Systems (GPS) ermöglichen nicht nur die präzise Positionsbestimmung an jedem Ort der Erde, sondern enthalten auch Informationen über den
Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Aus diesen Informationen kann mit Hilfe tomographischer Verfahren die dreidimensionale Wasserdampfverteilung in der Troposphäre rekonstruiert werden. Dabei ist es von besonderem Interesse, wie zuverlässig die Wasserdampfverteilung alleine aus den Daten bodengestützter GPS-Netzwerke, d. h. ohne die Einbeziehung von Low Earth Orbitern (LEOs) oder von Wettersatelliten, bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck werden GPS-Daten für unterschiedliche GPS-Netzwerke simuliert und auf ihre Eignung für eine tomographische Rekonstruktion untersucht. Besonders der Zusammenhang zwischen der Anzahl der Satelliten, der Stationsdichte und der in der tomographischen Rekonstruktion erreichbaren Auflösung ist dabei von großer Bedeutung. Aus diesem Grund erfolgt zunächst eine geometrische Bewertung der GPS-Eingangsdaten. Die Rekonstruktion eines 3D-Feldes und die dabei auftretenden Abweichungen zwischen dem originalen und dem rekonstruierten Feld werden abschließend an einem Beispiel dargestellt. / The signals of the global positioning system (GPS) can not only be used to obtain the precise position all over the world but carry also information about the water vapour distribution in the atmosphere. This 3D distribution can be reconstructed from the GPS data by means of tomographic techniques. Of special interest is the quality of the reconstructed 3D distribution using data from GPS ground stations alone, without regarding low earth orbiters (LEOs) and weather satellites. Therefore, GPS data have been simulated for different model networks. A subsequent data validation shows the correlation between the number of GPS satellites, the density of ground stations and the spatial resolution of the water vapour field which might be obtained from a tomographic reconstruction. Some selected data sets have been used to reconstruct a given 3D distribution and to analyse variations between the initial model field and the results obtained with different tomographic techniques.
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