ALBERT

Note: Inhalt VORWORT 1 FORM UND VERFÜGBARKEIT DER DATEN 1.1 Einheiten 1.1.1 Basisgrößen und abgeleitete Einheiten 1.1.2 Umrechnungen 1.2 Analysenumfang 1.2.1 Allgemeine Beschaffenheitsuntersuchungen des Grundwassers 1.2.2 Trinkwasseruntersuchung 1.2.3 Mineralwasseruntersuchung 1.2.4 Heilwasseruntersuchungen 1.2.5 Untersuchungen bei Baumaßnahmen 1.2.6 Untersuchungen von Grundwasserverunreinigungen 1.3 Genauigkeitsanforderungen 2 GRAPHISCHE AUSWERTUNGEN 2.1 Einzeldiagramme 2.1.1 Säulendiagramme 2.1.1.1 Einfaches Säulendiagramm 2.1.1.2 Doppeltes Säulendiagramm 2.1.1.3 Logarithmisches Säulendiagramm nach PREUL 2.1.2 Kreisdiagramme 2.1.2.1 Kreisdiagramm nach CARLE 2.1.2.2 Kreisdiagramm nach UDLUFT 2.1.3 Strahlendiagramme 2.1.3.1 Strahlendiagramm nach TICKEL 2.1.3.2 Strahlendiagramm nach STIFF 2.1.3.3 Strahlendiagramm nach DALMADY 2.1.3.4 Strahlendiagramm nach GIRARD 2.1.3.5 Strahlendiagramm nach MAUCHA 2.2 Sammeldiagramme 2.2.1 Dreieckdiagramme 2.2.1.1 Einzeldiagramme für Ionen 2.2.1.2 Dreieckdiagramm für Kationen und Anionen 2.2.1.3 Härtediagramm 2.2.2 Viereckdiagramme 2.2.2.1 Kationen-Anionen-Viereckdiagramm 2.2.2.2 Fünfstoffdarstellung nach KÄSS 2.2.3 Kombinations-Diagramme 2.2.3.1 PIPER-Diagramm 2.2.3.2 Kombinationsdiagramm nach SCHWILLE 2.2.3.3 SCHOELLER-Diagramm 3 TYPISIERUNG 3.1 Gegenseitige funktionale Beziehungen von Ionen oder Ionengruppen 3.1.1 Ionenverhältnisse 3.2 Hydrogeochemische Typisierung 3.2.1 Typisierung nach einem Parameter 3.2.2 Typisierung nach FURTAK & LANGGUTH 3.2.3 Mineral- und Heilwässer 3.2.3.1 Modifiziertes Dreieckdiagramm für Heilwassertypisierung 3.2.4 Gesteinsbezogene Typisierung 4 STATISTISCHE AUSWERTUNGEN 4.1 Häufigkeitsverteilung einzelner Parameter 4.1.1 Graphische Häufigkeitsverteilung 4.1.2 Maßzahlen der Häufigkeitsverteilung 4.1.2.1 Mittelwertbildung 4.1.2.2 Streuungsparameter 4.1.2.3 Schiefe und Steilheit 4.1.2.4 Normalverteilung 4.2 Prüfung und Vergleich von Stichproben 4.2.1 Vertrauensintervalle 4.2.1.1 Vertrauensintervalle für Mittelwerte 4.2.1.2 Vertrauensintervalle für Varianzen 4.2.2 Testverfahren 4.2.2.1 Der t-Test 4.2.2.2 Der F-Test 4.2.2.3 Der Chi-Quadrat-Test 4.3 Beziehungen zwischen verschiedenen Parametern 4.3.1 Korrelationsanalyse 4.3.2 Regressionsanalyse 4.4 Räumliche und zeitliche Veränderung der Grundwasserbeschaffenheit 4.4.1 Ganglinien 4.4.2 Interpolative Darstellungen 4.4.2.1 Gleichenkarten für einzelne Parameter 4.4.2.2 Gleichenkarten von Ionenverhältnissen und hydrochemische Schnitte 4.4.3 Statistische Darstellungsverfahren 4.4.3.1 Variogramme 4.4.3.2 Gleitender Mittelwert, Krigeage 4.4.3.3 Zeitreihenanalyse 4.5 Multivariate Klassifikationen 4.5.1 Clusteranalyse 4.5.2 Diskriminanzanalyse 4.5.3 Faktorenanalyse 5 CHEMISCHE GLEICHGEWICHTSBERECHNUNGEN 5.1 Berechnung und/oder Definition einzelner Basisgrößen 5.1.1 Berechnung des Sättigungszustandes des Wassers 5.1.2 Gleichgewichtskonstanten insbesondere Löslichkeitsprodukte 5.1.3 Aktivitäten und Aktivitätskoeffizienten 5.1.4 Ionenpaar und/oder Komplexbindung 5.2 Einfache Löslichkeitsprodukt-Berechnungen 5.3 Chemisch-thermodynamische Computermodelle 5.3.1 Computermodelle der WATEQ-Serie 6 BEISPIELE FÜR DIE ANWENDUNG VON PC-STANDARD-SOFTWARE BEI BESCHAFFENHEITSDATEN 6.1 Formblätter, Umrechnungen, Ionenbilanz 6.2 Einfache graphische Auswertungen SCHRIFTTUM Verwendete Fachbegriffe (deutsch - englisch, englisch - deutsch) Verwendete Formelzeichen

Note: Inhaltsverzeichnis Teil 1. Übersicht 1. Der Gegenstand der Hydrologie 2. Wassermengen, Wasserkreislauf und Wasserbilanz der Erde 2.1. Die Evolution der Hydrosphäre und des Wasserkreislaufes 2.2. Die Wassermengen der Erde 2.3. Der Wasserkreislauf der Erde 2.4. Die Wasserbilanz der Erde 3. Energie- und Stoffhaushalt 3.1. Besonderheiten des Naturstoffes Wasser 3.2. Wasserkreislauf und Wasserbeschaffenheit 3.3. Energiehaushalt 3.4. Stoffhaushalt 3.4.1. Allgemeines 3.4.2. Sauerstoff-Kohlenstoff-Haushalt 3.4.3. Stickstoffkreislauf 3.4.4. Phosphorkreislauf 3.4.5. Schwefelkreislauf 3.4.6. Stoffaustrag aus den Einzugsgebieten 3.4.7. Auswirkungen der Verschmutzung und Sanierungsmöglichkeiten bei den Haupttypen der Gewässer 3.4.8. Wasserschadstoffe 4. Die wichtigsten hydrologischen Prozesse und Systeme 4.1. Prozesse, Systeme und Modelle 4.2. Das Wasser im System Boden - Pflanze - Atmosphäre 4.3. Das Wasser im Einzugsgebiet 4.4. Das Maßstabsproblem 5. Zur Geschichte der Hydrologie 6. Bedeutung der Hydrologie für die Volkswirtschaft 6.1. Wasserressourcen und Wasserbewirtschaftung 6.2. Hydrologie - Basiswissenschaft der Wasserressourcen-Bewirtschaftung Literaturverzeichnis zum Teil 1 Teil 2. Erfassung und Ausweitung hydrologischer Daten 7. Hydrometrie 7.1. Aufgaben und Inhalt der Hydrometrie 7.2. Wasserstand 7.2.1. Kriterien für die Standortwahl der Meßstellen 7.2.2. Nichtregistrierende Pegel 7.2.3. Mechanischer Schwimmerschreibpegel 7.2.4. Druckluftpegel 7.2.5. Fernpegel 7.3. Durchfluß 7.3.1. Der Zweck von Durchflußmessungen 7.3.2. Messung des Druchflusses mit Hilfe des Flügels 7.3.3. Auswertung der Flügelmessung 7.3.4. Verdünnungsmessungen 7.3.5. Meßwehre 7.3.6. Venturikanal 7.3.7. Ultraschallmessung 7.3.8. Wasserstand-Durchfluß-Beziehung 7.4. Grundwasserbeobachtung 7.4.1. Überblick 7.4.2. Messung des Grundwasserstandes 7.4.3. Quellschüttungsmessungen 7.4.4. Durchfluß- und Beschaflenheitsmessungen 8. Zur Auswertung hydrologischer Daten 8.1. Überblick 8.2. Ganglinie, Summen-und SummendifTerenzlinie 8.3. Primärstatistische Auswertung 8.3.1. Häufigkeiten 8.3.2. Summenhäuflgkeiten 8.3.3. Statistische Maßzahlen 8.3.4. Gewässerkundliche Hauptzahlen 8.4. Wahrscheinlichkeitsanalysen 8.4.1. Begriffe und grundsätzliche Zusammenhänge 8.4.2. Die Normalverteilung 8.4.3. Aufbau und Nutzung von Wahrscheinlichkeitsnetzen 8.4.4. Die Pearsonverteilung Typ III 8.4.5. Das Wiederkehrintervall 8.5. Korrelationsanalyse 8.5.1. Korrelationskoeffizient 8.5.2. Reihenkorrelationskoeflizient Literaturverzeichnis zum Teil 2 Teil 3: Die Elemente des Wasserhaushalts 9. Der Niederschlag 9.1. Haupttypen und Arten des Niederschlags 9.2. Niederschlagsmessung 9.2.1. Punktuelle Niederschlagsmessung 9.2.2. Messung des Gebietsniederschlags 9.3. Auswertung von Punkt- und Gebietsniederschlagsmessungen 9.3.1. Punktniederschläge 9.3.2. Gebietsniederschläge für Einzugsgebiete 9.4. Stark-und Bemessungsniederschläge 9.5. Zeitliche und räumliche Verteilung des Niederschlags 9.6. Stochastische Analyse und Simulation des Niederschlags 9.6.1. Aufgabe 9.6.2. Modelle mit geringer zeitlicher Auflösung (Monats- und Jahreswerte) 9.6.3. Modelle hoher zeitlicher Auflösung 9.7. Wasserabgabe aus der Schneedecke 9.7.1. Grundbegriffe und Grundlagen 9.7.2. Ermittlung der Wasserabgabe aus der Schneedecke 10. Verdunstung 10.1. Begriffe, Prozesse und Aufgabenstellung 10.2. Messung der Verdunstung 10.3. Berechnung der potentiellen Evapotranspiration 10.3.1. Berechnung langjähriger Mittelwerte von ETP 10.3.2. Berechnung aktueller Einzelwerte von ETP 10.4. Berechnung der realen Verdunstung 10.4.1. Berechnung langjähriger Mittelwerte von ETR 10.4.2. Berechnung aktueller Werte der realen Verdunstung 10.4.3. Berechnung der Gebietsverdunstung aus'Klimabeobachtungen 10.5. Verdunstung freier Wasserflächen 10.5.1. Allgemeines 10.5.2. Bestimmung der Gewässerverdunstung nach Daten von Floßverdunstungskesseln 10.5.3. Berechnung der Gewässerverdunstung nach der Wärmehaushaltsmethode 10.5.4. Aerodynamische Methode 10.5.5. Ermittlung der Gewässerverdunstung aus Klimabeobachtungen 11. Der Abfluß 11.1. Allgemeine Grundlagen 11.2. Die Abflußkomponenten 11.2.1. Allgemeines 11.2.2. Durchflußganglinien-Seperation nach dem Einzellinearspeicher-Prinzip 11.2.3. Die Bilanzierung der separierten Durchflußganglinie 11.3. Stochastische Analyse von Durchflußbeobachtungsreihen 11.4. Langfristige Durchflußschwankungen 11.5. Mathematische Modelle zur stochastischen Simulation des Durchflußprozesses 11.5.1. Grundlagen 11.5.2. Grundtypen stochastischer Modelle 11.5.3. Zur Identifikation des Modelltyps 11.6. Inneijährliche Durchflußschwankungen 11.6.1. Darstellung der inneijährlichen Durchflußschwankungen 11.6.2. Modellierung des Jahrgangs 11.7. Abfluß-und Durchflußänderungen infolge anthropogener Einflüsse 12. Die Speicherung in den Einzugsgebieten 12.1. Übersicht 12.2. Wasserspeicherung in der Schneedecke 12.3. Wasserspeicherung in oberirdischen Gewässern 12.4. Wasserspeicherung in der ungesättigten Bodenzone 12.5. Wasserspeicherung in der Grundwasserzone 12.6. Größenvergleich natürlicher und künstlicher Speicherräume Literaturverzeichnis zum Teil 3 Teil 4: Die oberirdischen Gewässer 13. Die fließenden oberirdischen Gewässer und ihre Einzugsgebiete 13.1. Übersicht, Begriffe 13.2. Strukturen und Eigenschaften von Flußgebieten 13.2.1. Übersiqht 13.2.2. Flußnötze 13.2.3. Flußlängen 13.2.4. Einzugsgebietsflächen 13.2.5. Gefällewerte 13.2.6. Die hypsometrische (Flächen-Höhen)Kurve 13.2.7. Weitere geomorphologische Kennwerte 13.3. Maßverhältnisse der Flußbetten 13.3.1. Flußbettbildung 13.3.2. Der Grundriß der Flüsse 13.3.3. Der Längsschnitt der Flüsse 13.3.4. Der Querschnitt der Flüsse und hydraulische Flußbettgeometrie 13.4. Der Durchfluß der Flüsse 13.4.1. Berechnung des Durchflusses in den Fließgewässern 13.4.2. Durchflußkomponenten und Durchflußbereiche 13.4.3. Flußtypen 13.5. Stoffabtrag und Stoffiransport 13.5.1. Übersicht 13.5.2. Bodenerosion durch Wasser 13.5.3. Linienhafter Abtrag durch fließendes Wasser und Feststoffiransport 13.5.4. Gelöste Stoffe 13.6. Wärmehaushalt der Fließgewässer 13.6.1. Berechnung der Wassertemperatur in Fließgewässern 13.6.2. Eisbildung in fließenden Gewässern 13.7. Nutzung und Schutz der Fließgewässer 13.7.1. Selbstreinigung der Fließgewässer 13.7.2. Klassifizierung der Wasserbeschaffenheit 14. Die stehenden oberirdischen Gewässer 14.1. Übersicht 14.2. Die Gestalt der Seen und ihre Veränderung 14.2.1. Die wichtigsten morphometrischen Kennwerte 14.2.2. Die Verlandung der Seen 14.3. Hydrologische Seentypen und hydrologische Zusammensetzung des Seewassers 14.4. Wärmehaushalt der Seen 14.4.1. Wärmebilanz und Wärmegehalt der Seen 14.4.2. Thermik der Seen 14.5. Wasserbewegung und Austausch in Seen 14.5.1. Charakter und biologische Bedeutung der Wasserbewegung 14.5.2. Wellenbewegungen 14.5.3. Strömungen in Seen 14.5.4. Numerische Modellierung der Zirkulation in Seen 14.6. Nutzung und Schutz der Standgewässer 14.6.1. Klassifizierung der stehenden Oberflächengewässer 14.6.2. Wassergüte-Bewirtschaftungsstrategien für stehende Oberflächengewässer 14.7. Seerückhalt Literaturverzeichnis zum Teil 4 Teil 5: Das unterirdische Wasser 15. Das Wasser in der Aerationszone 15.1. Die Stellung der Aerationszone im hydrologischen Kreislauf 15.2. Korngrößenverteilung im Boden 15.3. Porosität und Dichte 15.4. Der Wassergehalt des Bodens 15.5. Ginteilung des Bodenwassers nach den wirksamen Kräften 15.6. Charakteristische Werte der Wasserbindung 15.7. Potentiale des Bodenwassers 15.8. Die Saugspannung-Sättigungs-Beziehung 16. Das Grundwasser 16.1. Grundwasser und sein vielfältiges Vorkommen 16.2. Grundwasserleiter 16.3. Wechselbeziehungen zwischen Aerations- und Grundwasserzone 16.4. Unterirdisches Einzugsgebiet, Gefälle und Fließrichtung des Grundwassers 16.5. Grundwasserstandsschwankungen und ihre Ursachen 16.6. Probleme und Aufgaben der Grundwasserbewirtschaftung 17. Die Dynamik des unterirdischen Wassers 17.1. Überblick 17.2. Die dynamische Grundgleic

Note: Inhalt Vorwort zur zweiten Auflage Vorwort zur ersten Auflage Physikalische Größen, Einheiten und Umrechnungsfaktoren Abkürzungen und vorkommende Symbole Erläuterungen zu den Karten mit der ökologischen Gliederung der Kontinente Teil A: Zonobiom VI: Temperierte nemorale Zone Europas 0 Einleitung 0.1 Allgemeines 0.2 Gliederung des Zonobioms VI und abgeleitete Biome in Europa 1 Klima 2 Böden 3 Produzenten 3.1 Subzonobiom (oc) der Atlantischen Heidegebiete 3.1.1 Die Heidevegetation Schottlands 3.1.2 Heiden im westlichen Mitteleuropa 3.2 Subzonobiom (eumi) der Mitteleuropäischen Vegetation 3.2.1 Die rationelle Forstwirtschaft 3.2.2 Die Erforschung der Vegetation Mitteleuropas 3.3 Subzonobiom (miru) der Laubwälder Osteuropas 3.4 Die Waldstatistik der ehemaligen USSR 4 Konsumenten / (Mathilde RAHMANN) 4.1 Allgemeines 4.2 Die zonale Verteilung der Zoomasse 4.2.1 Verteilung der Zoomasse warmblütiger Wirbeltiere in verschiedenen Zonobiomen der Subarktischen und Gemäßigten Zone 4.2.2 Verteilung der Zoomasse in den bodennahen Schichten und im Boden in Abhängigkeit von der Wärme/Wasser-Bilanz 4.2.3 Abhängigkeit der Zoomasse von der Wärme/Wasser-Bilanz in den Böden verschiedener Laubwaldtypen in der ehemaligen USSR 4.3 Die Bedeutung der Bodenorganismen 4.4 Das Klima im Boden 4.5 Die Bedeutung des Humus für den Boden 4.6 Besondere Merkmale der Bodenfauna und ihre Hauptvertreter 5 Destruenten 5.1 Destruenten im eigentlichen Sinne 6 Ökologische Untersuchungen und Ökosystemforschung 6.1 Anpassungen an eine kalte Jahreszeit 6.2 Kälteresistenz des krautigen Unterwuchses 6.3 Ökophysiologie der nemoralen Baumarten 6.4 Ökophysiologie der Krautschicht 6.5 Ökosysteme 6.5.1 Das Solling-Projekt 6.5.2 Andere Ökosystemforschungsergebnisse und -projekte 6.6 Faunistische und tierökologische Aspekte der Ökosysteme Mitteleuropäischer Laubwälder / (Mathilde RAHMANN) 6.6.1 Einleitung 6.6.2 Räumliche Untergliederung und Jahreszeitenwechsel in seiner Bedeutung für die Tierwelt des Laubwaldes 6.6.3 Faunistisch-ökologische Übersicht über die Tierwelt des Waldes 6.4.4 Aspekte der Nahrungsansprüche und damit im Zusammenhang stehende Besonderheiten der Fauna des Laubwaldes 6.6.5 Bodentiere (Edaphon) und periodische Bodenbewohner 6.6.6 Zusammenfassung der tierökologischen Aspekte hinsichtlich der Ernährung im Ökosystem des mitteleuropäischen Laubwaldes 7 Orobiom VI - Mittelgebirge und Nordrand der Alpen 7.1 Mitteleuropäische Mittelgebirge 7.1.1 Harz / (Helmut DALITZ) 7.1.2 Schwarzwald und Vogesen 7.2 Alpen (Nordrand) 7.2.1 Klima der Alpen 7.2.2 Böden der Alpen 7.2.3 Produzenten 7.2.3.1 Erforschung der Alpenvegetation 7.2.3.2 Die hochmontane Fichtenwaldstufe 7.2.3.3 Ökologische Untersuchungen zur Waldgrenzfrage 7.2.3.4 Zur Ökophysiologie von Pinus cembra an der Waldgrenze 7.2.3.5 Subalpine Stufe 7.2.3.6 Alpine Stufe 7.2.3.7 Nivale Stufe 7.3 Nordkarpaten 8 Pedobiome des ZB VI 8.1 Amphibiome und Helobiome der Flußauen 8.2 Halo- und Psammobiome an der Küste 9 Zono-Ökotone 9.1 Zono-Ökoton VI/VIII der boreo-nemoralen Laub-Nadel-Mischwälder 9.1.1 Allgemeine Übersicht 9.1.2 Der Urwald von Bialowiyesh 9.1.3 Andere Mischwälder 9.1.4 Kiefernwälder der Ukraine 9.1.5 Eichenreiche Kiefernwälder (Querceto-Pineta) 9.2 Zone-Ökoton VI/VII der Waldsteppe Osteuropas 10 Der Mensch im Zonobiom VI Teil B: Subzonobiom VII der semiariden Steppen Eurasiens 0 Allgemeines 0.1 Vorbemerkungen (Zonobiom VII) 0.2 Gliederung der Steppen 1 Klima 2 Böden 2.1 Zonale Steppen 2.2 Salzböden der südlichen Steppen und der Halbwüsten 3 Produzenten 3.1 Typische Wiesensteppen 3.2 Federgrassteppen 3.2.1 Pedobiome der Federgrassteppen 3.2.2 Anthropogene Eingriffe 3.3 Wermut-Federgrassteppen 3.4 Demutation der Pflanzendecke in den Steppen 3.5 Ökophysiologie der Steppenpflanzen 3.6 Periglaziale Steppenrelikte in Mitteleuropa 3.7 Westsibirische Steppen 3.8 Ostasiatische Steppen 3.8.1 Die Onon-Argun-Steppe 4 Konsumenten 5 Destruenten 6 Steppenökosysteme 7 Orobiome 7.1 Das Krimgebirge 7.2 Kaukasien, ein multizonales Gebirgssystem 7.3 Altaigebirge 8 Pedobiome der Steppenzone 8.1 Pods (Amphibiome) 8.2 Moore (Helobiome) 8.3 Salzwiesen (Halobiome) 8.4 Wasserpflanzengemeinschaften (Hydrobiome) 9 Zono-Ökoton VII/VIII in Sibirien 9.1 Klimatische Verhältnisse 9.2 Bodenverhältnisse 9.3 Floristische Verhältnisse 9.4 Ökologische Untersuchungen 9.5 Phytomasse der Kiefernbestände 9.6 Die natürliche Verjüngung der Kiefernwälder 10 Der Mensch im ZB VII der semiariden Steppen Teil C: Subzonobiom Vlla der ariden Halbwüsten und Wüsten in der Kaspischen Niederung und in Kazakhstan 0 Einleitung 0.1 Allgemeines 0.2 Gliederung 1 Klima 2 Böden 3 Produzenten 3.1 Vegetation der nördlichen Halbwüste der Kaspischen Niederung 3.2 Vegetation der südlichen Wüste der Kaspischen Niederung 3.3 Vegetation der Halbwüste in Kazakhstan 3.4 Ökobiomorphologische Untersuchungen 4 Konsumenten 5 Destruenten 6 Ökosystemforschung 6.1 Die Wüste nördlich und um den Aralsee (Aralkum) 6.2 Ökosysteme der Taukum-Wüste 7 Orobiome 8 Pedobiome 9 Der Mensch im Subzonobiom Vlla Teil D: Subzonobiom VII (rill) der ariden Wüsten Mittelasiens 0 Einleitung 0.1 Allgemeines 0.2 Gliederung Mittelasiens in Biome 1 Klima 2 Böden 3 Produzenten 3.1 Salzwüsten (Halobiome) 3.2 Takyre 3.3 Ephemeren-Wüste 3.4 Die Sandwüste der Zentralen Karakum 3.4.0 Allgemeines und Hydrographie der Karakum 3.4.1 Klima der Karakum 3.4.2 Böden der Karakum 3.4.3 Produzenten in der Karakum 3.4.4 Ökologische Untersuchungen an Einzelpflanzen 3.4.5 Die Biogeozöne und Synusien 3.4.5.1 Psammophyten-Biogeozön-Komplex 3.4.5.2 Takyr-Biogeozön-Komplexe der Karakum 3.4.5.3 Halophytenvegetation in der Karakum 3.4.6 Ökologische Gliederung der Karakum 4 Konsumenten 4.1 Allgemeines 4.2 Die Säugetiere im Schutzgebiet bei Repetek 4.3 Andere Wirbeltiergruppen in Schutzgebieten bei Repetek 4.4 Wirbellose des Schutzgebietes bei Repetek 4.5 Konsumenten in Ökosystemen Afghanistans 5 Destruenten 6 Ökosystemforschung 7 Orobiome Mittelasiens 7.1 Kopet-Dag-Gebirge 7.2 Hochgebirge des Tyen Shan und des Pamir-Alai-Systems 7.2.1 Aride Höhenstufenfolge des Talass-Alatau 7.2.2 Höhenstufenfolgen mit einer Nadelwaldstufe 7.2.3 Höhenstufenfolgen mit Laubwaldstufen 7.2.4 Wildobstfluren Mittelasiens 7.3 Höhenstufen der Nordabdachung des Hindukusch 7.4 Ökosystemforschung im Orobiom VII (rill) 7.5 Höhenstufen um den Issyk-Kul 7.6 Obergrenzen der Vegetation und ihre Ökologie im Orobiom Vll(rlll) 8 Die Waldstatistik 9 Pedobiome: Amphibiome der Auenwälder (Amudarya) 10 Zono-Ökoton zu den Wüsten Zentralasiens 11 Der Mensch in der Wüste in Kazakhstan und Mittelasien (sZB Vlla, sZB VII [rill]) Teil E: Subzonobiom VII (rill) der extrem ariden zentralasiatischen Wüsten 0 Allgemeines 1 Das Übergangsgebiet der Äußeren Mongolei (ohne Gobi) 2 Die Wüste Gobi 2.1 Übersicht 2.2 Ökologische Untersuchungen in der nördlichen Gobi 3 Peishan-Wüste 4 Tarimbecken und Takla-Makan-Wüste 5 Kansu-Korridor 6 Alashan-Wüste 7 Ordos-Wüste 8 Tsaidam-Becken 9 Fauna Zentralasiens Teil F: Extrem kalt-arides Subzonobiom VII (tlX) der Kälte- und Hochplateauwüsten Zentralasiens 0 Allgemeines zu den kalten Wüsten der asiatischen Hochgebirgsebenen 1 Tibet, ein riesiges Hochplateau 2 Pamir - eine ökologisch gut untersuchte Hochgebirgswüste 2.1 Allgemeine Gliederung 2.2 Ost-Pamir 2.2.1 Klima 2.2.2 Böden 2.2.3 Vegetation 2.2.4 Biologisch-Ökologische Untersuchungen im Pamir 2.2.4.1 Biologie der Pamirpflanzen 2.2.4.2 Zur Lichtökologie der Hochgebirgspflanzen 2.2.4.3 Wasserhaushalt der Pamirvegetation 2.2.4.4 Photosynthese und Produktionsanalysen 2.2.4.5 Produktiohswerte aus Hochgebirgswüsten 2.2.4.6 Landwirtschaftliche Nutzung der natürlichen Weiden 2.3 West-Pamir und Badakhshan 2.4 Die Gebirgsflora und die Modellierung der Gebirgsflorengenese 3 Der Mensch im sZB VII (tlX) Teil G: Zonobiom VIII der borealen Nadelwaldzone (Taiga) Eurosibiriens 0 Allgemeine Einführung 0.1 Einleitung 0.2 Gliederung des Zonobioms VIII (Taiga-Zonen) 1 Klima (Subzonobiome) 2 Zonale Böden 3 Produzenten 3.1 Die Flora 3.2 Die klimati

Note: Contents Preface PART I Framework of Climate Science CHAPTER 1 Overview of Climate Science Climate and Climate Change 1-1 Geologic Time Tools of Climate Science: Temperature Scales 1-2 How This Book Is Organized Development of Climate Science 1-3 How Scientists Study Climate Change Overview of the Climate System 1-4 Components of the Climate System 1-5 Climate Forcing 1-6 Climate System Responses 1-7 Time Scales of Forcing Versus Response 1-8 Differing Response Rates and Climate-System Interactions 1-9 Feedbacks in the Climate System Climate Interactions and Feedbacks: Positive and Negative Feedbacks CHAPTER 2 Climate Archives, Data, and Models Climate Archives, Dating, and Resolution 2-1 Types of Archives 2-2 Dating Climate Records 2-3 Climatic Resolution Climatic Data 2-4 Biotic Data 2-5 Geological and Geochemical Data Climate Models 2-6 Physical Climate Models 2-7 Geochemical Models PART II Tectonic-Scale Climate Change CHAPTER 3 CO2and Long-Term Climate Greenhouse Worlds Faint Young Sun Paradox Carbon Exchanges Between Rocks and the Atmosphere 3-1 Volcanic Input of Carbon from Rocks to the Atmosphere 3-2 Removal of CO2 from the Atmosphere by Chemical Weathering Climatic Factors That Control Chemical Weathering Is Chemical Weathering Earth’s Thermostat? 3-3 Greenhouse Role of Water Vapor Is Life the Ultimate Control on Earth’s Thermostat? 3-4 Gaia Hypothesis Looking Deeper into Climate Science: Organic Carbon Subcycle Was There a “Thermostat Malfunction”? A Snowball Earth? CHAPTER Plate Tectonics and Long-Term Climate Plate Tectonics 4-1 Structure and Composition of Tectonic Plates 4-2 Evidence of Past Plate Motions Polar Position Hypothesis 4-3 Glaciations and Continental Positions Since 500 Myr Ago Modeling Climate on the Supercontinent Pangaea 4-4 Input to the Model Simulation of Climate on Pangaea Looking Deeper into Climate Science: Brief Glaciation 440 Myr Ago 4-5 Output from the Model Simulation of Climate on Pangaea Tectonic Control of CO2 Input: BLAG Spreading-Rate Hypothesis 4-6 Control of CO2 Input by Seafloor Spreading 4-7 Initial Evaluation of the BLAG Spreading Rate Hypothesis Tectonic Control of CO2Removal: Uplift-Weathering Hypothesis 4-8 Rock Exposure and Chemical Weathering 4-9 Case Study: The Wind River Basin of Wyoming 4-10 Uplift and Chemical Weathering 4-11 Case Study: Weathering in the Amazon Basin 4-12 Weathering: Both a Climate Forcing and a Feedback? CHAPTER 5 Greenhouse Climate What Explains the Warmth 100 Myr Ago? 5-1 Model Simulations of the Cretaceous Greenhouse 5-2 What Explains the Data-Model Mismatch? 5-3 Relevance of Past Greenhouse Climate to the Future Sea Level Changes and Climate 5-4 Causes of Tectonic-Scale Changes in Sea Level 5-5 Effect of Changes in Sea Level on Climate Looking Deeper into Climate Science: Calculating Changes in Sea Level Asteroid Impact Large and Abrupt Greenhouse Episode near 50 Myr Ago CHAPTER 6 From Greenhouse to Icehouse: The Last 50 Million Years Global Climate Change Since 50 Myr Ago 6-1 Evidence from Ice and Vegetation 6-2 Evidence from Oxygen Isotope Measurements 6-3 Evidence from Mg/Ca Measurements Do Changes in Geography Explain the Cooling? 6-4 Gateway Hypothesis 6-5 Assessment of Gateway Changes Hypotheses Linked to Changes in CO2 6-6 Evaluation of the BLAG Spreading Rate Hypothesis 6-7 Evaluation of the Uplift Weathering Hypothesis Climate DebateTiming of the Uplift in Western North America Future Climate Change at Tectonic Scales Looking Deeper into Climate Science: Organic Carbon: Monterrey Hypothesis PART III Orbital-Scale Climate Change CHAPTER 7 Astronomical Control of Solar Radiation Earth’s Orbit Today 7-1 Earth’s Tilted Axis of Rotation and the Seasons 7-2 Earth’s Eccentric Orbit: Distance Between Earth and Sun Long-Term Changes in Earth’s Orbit 7-3 Changes in Earth’s Axial Tilt Through Time Tools of Climate Science: Cycles and Modulation 7-4 Changes in Earth’s Eccentric Orbit Through Time 7-5 Precession of the Solstices and Equinoxes Around Earth’s Orbit Looking Deeper into Climate Science: Earth’s Precession as a Sine Wave Changes in Insolation Received on Earth 7-6 Insolation Changes by Month and Season 7-7 Insolation Changes by Caloric Seasons Searching for Orbital-Scale Changes in Climatic Records 7-8 Time Series Analysis 7-9 Effects of Undersampling Climate Records 7-10 Tectonic-Scale Changes in Earth’s Orbit CHAPTER 8 Insolation Control of Monsoons Monsoon Circulations 8-1 Orbital-Scale Control of Summer Monsoons Orbital-Scale Changes in North African Summer Monsoons 8-2 “Stinky Muds” in the Mediteranean 8-3 Freshwater Diatoms in the Tropical Atlantic 8-4 Upwelling in the Equatorial Atlantic Orbital Monsoon Hypothesis: Regional Assessment 8-5 Cave Speleothems in China and Brazil 8-6 Phasing of Summer Monsoons Looking Deeper into Climate Science: Insolation-Driven Monsoon Responses: Chronometer for Tuning Monsoon Forcing Earlier in Earth’s History 8-7 Monsoons on Pangaea 200 Myr Ago 8-8 Joint Tectonic and Orbital Control of Monsoons CHAPTER 9 Insolation Control of Ice Sheets Milankovitch Theory: Orbital Control of Ice Sheets Modeling the Behavior of Ice Sheets 9-1 Insolation Control of Ice Sheet Size 9-2 Ice Sheets Lag Behind Summer Insolation Forcing 9-3 Delayed Bedrock Response Beneath Ice Sheets Looking Deeper into Climate Science: Ice Volume Response to Insolation 9-4 Full Cycle of Ice Growth and Decay 9-5 Ice Slipping and Calving Northern Hemisphere Ice Sheet History 9-6 Ice Sheet History: δ18O Evidence 9-7 Confirming Ice Volume Changes: Coral Reefs and Sea Level Is Milankovich’s Theory the Full Answer? Looking Deeper into Climate Science: Sea Level on Uplifting Islands CHAPTER 10 Orbital-Scale Changes in Carbon Dioxide and Methane Ice Cores 10-1 Drilling and Dating Ice Cores 10-2 Verifying Ice-Core Measurements of Ancient Air 10-3 Orbital-Scale Carbon Transfers: Carbon Isotopes Orbital-Scale Changes in CO2 10-4 Where Did the Missing Carbon Go? 10-5 δ13C Evidence of Carbon Transfer How Did the Carbon Get into the Deep Ocean? 10-6 Increased CO2 Solubility in Seawater 10-7 Biological Transfer from Surface Waters A Closer Look at Climate Science: Using δ13C to Measure Carbon Pumping 10-8 Changes in Deep-Water Circulation Orbital-Scale Changes in CH4 Orbital-Scale Climatic Roles: CO2and CH4 CHAPTER 11 Orbital-Scale Interactions, Feedbacks, and Unsolved Problems Climatic Responses Driven by the Ice Sheets Mystery of the 41,000-Year Glacial World 11-1 Did Insolation Really Vary Mainly at 41,000 Years? 11-2 Interhemispheric Cancellation of 23,000-Year Ice Volume Responses? 11-3 CO2 Feedback at 41,000 Years? Mystery of the ~100,000-Year Glacial World 11-4 How Is the Northern Ice Signal Transferred South? Why did the Northern Ice Sheets Vary at ~100,000 Years? Looking Deeper into Climate Science: Link Between Forcing and the Time Constants of Ice Response 11-5 Ice Interactions with Bedrock 11-6 Ice Interactions with the Local Environment 11-7 Ice Interactions with Greenhouse Gases PART IV Deglacial Climate Change CHAPTER 12 Last Glacial Maximum Glacial World: More Ice, Less Gas 12-1 Project CLIMAP: Reconstructing the Last Glacial Maximum 12-2 How Large Were the Ice Sheets? 12-3 Glacial Dirt and Winds Testing Model Simulations Against Biotic Data 12-4 COHMAP: Data-Model Comparisons 12-5 Pollen: Indicator of Climate on the Continents 12-6 Using Pollen for Data-Model Comparisons Data-Model Comparisons of Glacial Maximum Climates 12-7 Model Simulations of Glacial Maximum Climates 12-8 Climate Changes near the Northern Ice Sheets 12-9 Climate Changes far from the Northern Ice Sheets How Cold Were the Glacial Tropics? 12-10 Evidence for a Small Tropical Cooling 12-11 Evidence for a Large Tropical Cooling 12-12 Actual Cooling Was Medium-Small CHAPTER 13 Climate During and Since the Last Deglaciation Fire and Ice: Shift in the Balance of Power 13-1 When Did the Ice Sheets Melt? 13-2 Coral Reefs and Rising Sea Level 13-3 Glitches in the Deglaciation: Deglacial Two-Step To

Note: Contents Foreword xi OPENING ADDRESSES Professor G.O.P. Obasi, Secretary General, World Meteorological Organization Dr M.K. Tolba, Executive Director, United Nations Environment Programme Dr F. Mayor, Director General, United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization Professor M.G.K. Menon, President, International Council of Scientific Unions Dr H. de Haen, Assistant Director General, Food and Agriculture Organization SCIENTIFIC AND TECHNICAL SESSIONS HIGHLIGHTS OF THE IPCC ASSESSMENT The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) / B. Bolin Scientific Assessment of Climate Change: Summary of the IPCC Working Group I Report / J.T. Houghton Greenhouse Gases and Other Climate Forcing Agents / U. Siegenthaler and E. Sanhueza Climate Change Prediction / J. F. B. Mitchell and Zeng Qingcun Climate Trends and Variability / M. Coughian and B.S. Nyenzi Climate Change Impact Studies: The IPCC Working Group II Report / Yu. Izrael Impacts on Hydrology and Water Resources / H.E. Lins, I.A. Shiklomanov and E.Z. Stakhiv Impact of Climate Change on Agriculture, A Critical Assessment / S.K. Sinha Potential Impacts of Climate Change on Human Settlements, the Energy, Transport and Industrial Sectors; Human Health and Air Quality / M. Hashimoto and S. Nishioka The Response Strategies Working Group of the IPCC / F. Bernthal The Greenhouse Marathon: Proposal for a Global Strategy / P. Vellinga and R.J. Swart Adaptation Measures / K.M. Sarma Limitation Strategies / K. Yokobori Report of the IPCC Special Committee on the Participation of Developing Countries / J. Ripert OVERVIEW OF THE WORLD CLIMATE PROGRAMME The World Climate Programme: Achievements and Challenges / J.P, Bruce Modern Data and Applications: World Climate Data Programme, World Climate Applications Programme / V.G. Boldirev Overview of the World Climate Research Programme / P. Morel World Climate Impact Studies Programme / J.C.I. Dooge CLIMATE RESEARCH Global Climate, Energy and Water Cycle / G.A. McBean Remote Sensing and Global Climate Change: Water Cycle and Energy Budget / H. Grassl World Ocean Circulation and Climate Change: Research Programmes and a Global Observing System / D.J. Baker Short Term Climate Variability and Predictions / J. Shukia Paleodata, Paleoclimates and the Greenhouse Effect / H. Oeschger Climate Prediction Based on Past and Current Analogues / M.I. Budyko Detection of the Enhanced Greenhouse Effect on Climate / T.M.L. Wigley and S.C.B. Raper CLIMATE CHANGE AND SOCIO-ECONOMIC ACTIVITIES Water Climate, Water and Development / J. Sircoulon Drought Issues for the 1990s / M.H. Glantz and W. Degefu Agriculture and Food Agriculture and Food Systems / M.S. Swaminathan The Potential Effect of Climate Changes on Agriculture / M. Parry and Zhang Jiachen Oceans, Fisheries and Coastal Zones Effects of Global Climatic Change on Marine Ecosystems and Fisheries / T. Kawasaki Sea Level Rise and Coastal Zone Management / E.M. Eid and C.H. Huisbergen Energy Beginning to Reduce Greenhouse Gas Emissions need not be Expensive: Examples from the Energy Sector / E. Mills, D. Wilson and TB. Johansson Land Use and Urban Planning Climate and Land Use in North Africa / M. Kassas Climate and Urban Planning / R. Taesler Human Dimensions Human Well-being, Diseases and Climate / W.H. Weihe and R. Mertens Population and Global Climate Change / D. Norse Public Information and Attitudes / R. Lamb Environment and Development Climate, Environment and Ecology / W.H. Schlesinger Climate, Tropical Ecosystems and the Survivability of Species / P. Olindo Some Possible Impacts of Climate Change on African Ecosystems / C.H.D. Magadza Forests Forests: Their Role in Global Change, with Special Reference to the Brazilian Amazon / E. Salati, R.L. Victoria, L.A. Martinelli and J. E. Richey Integrated Studies Climate Change and Risk Management / K. Turner, T. ORiordan and R. Kemp Climate, Climate Change, and the Economy / N.S. Jodha and W.J. Maunder Assessing the Regional Implications of Climate Variability and Change / W.E. Riebsame and A. Magalhaes SPECIAL PRESENTATION Climate Change and the United Nations Conference on Environment and Development / M.F. Strong TASK GROUPS AND CONSULTATION GROUP REPORTS Task Group I Climate, Hydrology and Water Resources Task Group 2 Agriculture and Food Task Group 3 Oceans, Fisheries and Coastal Zones Task Group 4 Energy Task Group 5 Land Use and Urban Planning Task Group 6 Human Dimensions of Climate Change Task Group 7 Environment and Development Task Group 8 Forests Task Group 9 WCP Overview Task Group 10 The World Climate Programme: Overview and Future Task Group 11 Scientific Components of International Agreements Task Group 12 Synthesis Consultation Group on the Special Needs of Developing Countries SUMMARIES OF PANEL DISCUSSIONS Global Climate Analogues and Global Climate Models Climate and Environmentally Sustainable Economic Development Industry's Response Co-operation in International Research Programmes CONFERENCE STATEMENT MINISTERIAL SESSIONS OPENING CEREMONY Introduction by Prof. G.O.P. Obasi, Secretary General, WMO H.E. Mr. Arnold Koller, President of the Swiss Confederation His Majesty King Hussein Bin Talal, of the Royal Hashemite Kingdom of Jordan The Rt. Hon. Margaret Thatcher, Prime Minister of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland H.E. Mr. Michel Rocard, Prime Minister of France The Rt. Hon. Edward Fenech-Adami, Prime Minister of Malta The Rt. Hon. Bikenibeu Paeniu, Prime Minister of Tuvalu Statement by Dr. E. Saouma, Director General, FAO CLOSING CEREMONY Statement by Dr. F. Mayor, Director General, UNESCO MINISTERIAL DECLARATION Appendix 1 SWCC Inter-Agency Committees Appendix 2 Poster Session Papers Appendix 3 Statement by Environmental Non-Governmental Organizations Appendix 4 Participants at the Scientific/Technical Sessions Appendix 5 Countries and Organizations Represented at the Ministerial Sessions Appendix 6 Participating Non-Governmental Organizations Appendix 7 Acronyms Appendix 8 Units

Note: Contents Acknowledgements Executive Summary with Key Findings and Recommendations Current State of the Art Key Scientific Challenges and Recommendations Major New Synthesis Initiative Required Implementation of Arctic-CHAMP Policy Implications Summary 1. Introduction Rationale for Pan-Arctic Hydrologic Synthesis Report Framework 2. A Strategy for Detecting and Understanding Arctic Hydrological Change: Arctic-CHAMP Arctic-CHAMP Basic Long-Term Monitoring Arctic-CHAMP Field-Based Process Studies Arctic-CHAMP Synthesis Modeling Execution of Arctic-CHAMP 3. Role and Importance of Water in the Arctic System The Integrated Water Cycle of the Pan-Arctic Land Atmosphere Ocean Importance of Arctic Hydrology to the Arctic System Importance of the Arctic to the Earth System 4. Unprecedented Change to Arctic Hydrological Systems Changes to the Land-Based Hydrologic Cycle Changes to the Atmosphere The Changing Arctic Ocean and its Regional Seas 5. Impacts and Feedbacks Associated with Arctic Hydrological Change Direct Impacts on Ecosystems Arctic Water Cycle Change and Humans Land-Atmosphere-Ocean Feedbacks Land-Atmosphere-Ocean-Human Feedbacks 6. Implementation of Arctic-CHAMP References Appendix 1. NSF-ARCSS Arctic Hydrology Workshop Participants Appendix 2. Current Gaps in Understanding the Pan-Arctic Hydrological Cycle Appendix 3. Integration of Arctic-CHAMP with NSF and Other Federal Agency Initiatives Appendix 4. International Collaborations

Note: Contents Page Chapter 1 Introduction About This Book Geostatistics Measurement Systems A False Feeling of Security Selected Readings Chapter 2 Elementary Statistics Probability Statistics Joint Variation of Two Variables Induced Correlations Testing Normal Populations Central Limits Theorem Significance The f Test Degrees of Freedom Test of Correlation The F Test Analysis of Variance Two-Way Analysis of Variance The x2 Test The Lognormal Distribution and Other Transformations Other Transformations Nonparametric Methods Mann-Whitney Test Kruskal-Wallis Test Nonparametric Correlation Kolmogorov-Smirnov Tests Selected Readings Chapter 3 Matrix Algebra The Matrix Elementary Matrix Operations Matrix Multiplication Convolution Matrix Inversion and Simultaneous Equations Transposition Determinants Eigenvalues and Eigenvectors Selected Readings Chapter 4 Analysis of Sequences of Data Geologic Measurements in Sequences Interpolation Procedures Markov Chains Embedded Markov Chains Series of Events Runs Tests Least-Squares Methods and Regression Analysis Curvilinear Regression Orthogonal Polynomial Regression Reduced Major Axis Splines Segmenting Sequences Zonation Seriation Autocorrelation Cross-Correlation Cross-Correlation and Geologic Correlation Cross-Association Semivariograms Modelling the Semivariogram Spectral Analysis Harmonic Analysis The Continuous Spectrum Filters Smoothing and Time-Trend Analysis Derivatives Substitutability Analysis Selected Readings Chapter 5 Map Analysis Geologic Maps - Conventional and Otherwise Systematic Patterns of Search Distribution of Points Uniform Patterns Random Patterns Clustered Patterns Nearest-Neighbor Analysis Distribution of Lines Analysis of Directional Data Testing Hypotheses about Circular Directional Data Test for Randomness Testing for a Specified Trend Test of Goodness-of-Fit 326 Testing the Equality of Two Sets of Directional Vectors Spherical Distributions Matrix Representation of Vectors Displaying Spherical Data Testing Hypotheses about Spherical Directional Data A Test of Randomness Shape Fourier Measurements of Shape Computer Contouring Contouring by Triangulation Contouring by Gridding Moving Averages Moving Weighted Averages of Block Means Kriging Punctual Kriging Universal Kriging Calculating the Drift An Example Trend Surfaces Statistical Tests of Trends Two Trend-Surface Models Pitfalls Four-Dimensional Trend Surfaces Double Fourier Series Comparing Maps Overall Similarity Similarity Maps Comparing Map Coefficients Selected Readings Contents Chapter 6 Analysis of Multivariate Data Multiple Regression Discriminant Functions Tests of Significance Multivariate Extensions of Elementary Statistics Equality of Two Vector Means Equality of Variance-Covariance Matrices Cluster Analysis Introduction to Eigenvector Methods, Including Factor Analysis Eckart-Young Theorem Principal Components Analysis R-Mode Factor Analysis Factor Rotation Maximum Likelihood Factors O-Mode Factor Analysis Principal Coordinates Analysis Correspondence Analysis Application to Continuous Variables Simultaneous R- and O-Mode Factor Analysis Multigroup Discriminant Functions Canonical Correlation Selected Readings Appendix: How to Run the STAT Program Index

Note: Contents Preface Acknowledgements 1 Introduction Terms and abbreviations 2 The biogeographlcal setting Geology, physiography, and surface materials The structural framework Pleistocene geology Bioclimates Arctic and its three subzones Subarctic zone Boreal zone Eastern temperate zone Grassland zone Pacific and Cordilleran zones 3 Autecology and pollen representation Introduction Transcontinental, primarily boreal taxa Eastern, primarily temperate taxa Pacific-Cordilleran taxa Arctic taxa Modern regional pollen spectra The Western Interior The eastern plains transect The Pacific-Cordilleran transect General comments on the modern pollen spectra 4 Full-glacial refugla The southern refugia Pacific-Cordilleran refugia Interior plains and eastern region The Beringian refugia 5 Eastern Canada-fossil record and reconstruction Introduction The late glacial - 12,700 to 10,000 yr BP Southern Quebec and New Brunswick Maritime Canada The Great Lakes Basin Vegetation reconstruction The Holocene - 10,000 yr BP to the present Southern Quebec and New Brunswick The Maritimes, Labrador, and Northern Quebec The Great Lakes Vegetation reconstruction Boreal region 6 The Western Interior Sites near the forest-grassland transition Sites within the modern boreal forest Sites near the modern forest-tundra boundary 7 Pacific-Cordilleran region Southern Pacific zone Southern Cordilleran zone Northern Pacific zone Northern Cordilleran zone 8 Vegetation reconstruction and palaeoenvironments Introduction Origins and history Eastern temperate forests Boreal forest Grasslands and parklands Pacific-Cordilleran complex Tundra (arctic) Palaeoenvironmental controls Climate The Milankovitch model Full-glacial conditions Late-glacial and Holocene Fire Pathogens Paludification Problems for the future Climate disequilibrium Spatial resolution Pollen source area Concluding comments Appendix References Index

Note: CONTENTS COMPOSITION OF THE OFFICE CONTENTS INTRODUCTION I. THE POLAR REGIONS: AN URGENT NEED FOR PROTECTION A. EXTREME BUT FRAGILE REGIONS 1. The Arctic Ocean 2. Antarctica B. FRANCE'S RESPONSIBILITY IN THE ANTARCTICA TREATY 1. The origins of the treaty and the Antarctic system 2. Mining a suspended issue 3. Tourism: a new peaceful threat? II. THE POLES: THEIR KEY ROLE IN UNDERSTANDING CLIMATE CHANGE A. UNDERSTANDING PAST CLIMATES TO UNDERSTAND THE FUTURE CLIMATE 1. Recent ice cores from Greenland 2. lce cores from Antarctica 3. Ocean core samples: the transpolar link 4. The future of glacial core sampling B. THERMOHALINE CIRCULATION 1. The general circulation system 2. The importance of the creation of cold, deep waters 3. The Antarctic Ocean, a carbon sink C. THE POLAR REGIONS AT THE HEART OF GLOBAL CLIMATE CHANGE 1. Will the Arctic ice shelf disappear in the summer? 2. Will Greenland melt completely? 3. Can a diagnosis be made concerning the assessment of Antarctica's mass? III. FRANCE'S FIRST-CLASS BIOLOGICAL RESEARCH A. AN EXCEPTIONAL HERITAGE 1. A unique geographic situation 2. 40 to 50 years of continuous observations B. ADAPTING TO GLOBAL CLIMATE CHANGE AND EXTREME ENVIRONMENTS 1. Adapting to climate change 2. Understanding the adaptation to extreme environments C. INNOVATIVE RESEARCH 1. The equipment of animals 2. Hormonal, molecular and genetic research 3. The implications for the organization of research IV. OBSERVING THE EARTH, OBSERVING THE UNIVERSE A. OBSERVATORIES FOR THE EARTH AND THE UPPER ATMOSPHERE 1. Seismology 2. Measuring gravity and terrestrial magnetism 3. Studying the stratosphere and monitoring the ozone layer '1. Observing the ionosphere B. ANTARCTIC ASTRONOMY: A NEW FIELD 1. Recognizing this fast-growing discipline 2. Concordia: the best site in the world/or astronomic observations? 3. Searching for meteorites in Antarctica 4. Measuring cosmic radiation V. PREPARING THE SPACE MISSIONS IN ANTARCTICA A. PREPARING AND VALIDATING THE SATELLITE MISSIONS 1. Space and the polar regions: preparation complementarity 2. Validating on the ground observations made from space B. PREPARING MANNED SPACE FLIGHTS AND MOON OR MARS-BASED STATIONS 1. Concordia - a unique research site 2. Studying behaviour in an extreme environment 3. Physiological studies C. TESTING EXPLORATION MATERIAL 1. American examples and projects 2. European perspectives VI. FRANCE'S PRESENCE IN THE POLAR REGIONS A. DEVELOPING FRANCE'S PRESENCE IN THE ARCTIC, STRENGTHENING ITS PRESENCE IN ANTARCTICA 1. Developing France's Arctic presence 2. Strengthening our presence in the southern regions B. IPEV (THE FRENCH PAUL-EMILE VICTOR INSTITUTE), AN AGENCY OF MEANS VII. INTERNATIONAL COOPERATION: A NECESSITY AND A GOAL A. HOW TO ENCOURAGE A EUROPEAN PROCESS? 1. The European Union: a sufficient framework? 2. The practical and political limitations of cooperation 3. Towards an Italian-German-French engine? B. WHAT INTERNATIONAL COOPERATION FOR FRANCE ON THE EVE OF THE IPY? 1. Excellence, proximity and longevity: three key criteria for cooperation 2. Developing a network for the stations VIII. THE RAPPORTEUR'S CONCLUSIONS AND PROPOSALS 1. Strategic regions 2. Regions to protect 3. Essential regions for understanding climate change 4. Life in the polar regions: of great value to humanity 5. The polar regions: an observatory for the Earth 6. Strongly support the development of astronomy at Concordia 7. Take advantage of the polar regions' complementarity with the space missions 8. Strengthen France's presence in the polar regions 9. Reorganize France's presence in the polar regions 10. Better coordinate polar research 11. Solve the problem of insufficient funding for polar-research logistics 12. Define a French strategy for European and international cooperation APPENDICES SPEAKERS PROCEEDINGS OF THE 1 MARCH 2007 SEMINAR: "OPENING OF THE INTERNATIONAL POLAR YEAR IN FRANCE" PART ONE: LUNCH-DEBATE I. MR. HENRI REVOL, PRESIDENT OF THE OPECST II. MR. JEAN-LOUIS ETIENNE PART TWO: OFFICIAL OPENING SESSION I. INTRODUCTION A. MR. CHRISTIAN GAUDIN, SENATOR, RAPPORTEUR FOR THE OPECST B. MS. CATHERINE BRECHIGNAC, PRESIDENT OF THE CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (CNRS) C. MR. MICHEL JARRAUD, SECRETARY-GENERAL OF THE WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION D. MR. CHRISTIAN COINTAT, SENATOR, PRESIDENT OF THE ANTARCTIC AND ARTIC STUDY GROUP II. OFFICIAL OPENING OF THE INTERNATIONAL POLAR YEAR IN FRANCE BY MR. CHRISTIAN PONCELET, PRESIDENT OF THE SENATE III. THEMATIC DEBATE-THE POLES: INDICATORS AND EVIDENCE FOR MANKIND A. MS. NELLY OLIN, MINISTER OF ECOLOGY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT B. MS. VALERIE MASSON-DELMOTTE, CLIMATOLOGIST, CEA C. MR. YVON LE MAHO, BIOLOGIST, CNRS D. MS. JOELLE ROBERT-LAMBLIN, ANTHROPOLOGIST, CNRS E. DEBATE IV. CLOSING SPEECHES A. MR. FRAN〈;:OIS GOULARD, MINISTER FOR HIGHER EDUCATION AND RESEARCH B. HIS SERENE HIGHNESS PRINCE ALBERT II OF MONACO APPENDICES APPENDIX 1: DOCUMENTS PRESENTED BY MS. VALERIE MASSONDELMOTTE, CLIMATOLOGIST - CEA APPENDIX 2: DOCUMENTS PRESENTED BY MS. JOELLE ROBERTLAMBLIN, ANTHROPOLOGIST - CNRS APPENDIX 3: DOCUMENTS PRESENTED BY MR. YVON LE MAHO, BIOLOGIST- CNRS

Note: Contents Preface The Arctic and Antarctic – natural realms at the poles A brief history of the polar regions The human conquest of the polar regions Conclusion: The Arctic and Antarctic – two fundamentally different polar regions The polar regions as components of the global climate system Why it is so cold in the polar regions Ice floes, ice sheets and the sea Conclusion: A chain reaction with an icy end Climate change impacts in the polar regions The pathways of heat Retreating ice Conclusion: More heat – much less ice Polar flora and fauna Living in the cold Marine life Polar ecosystems in retreat Conclusion: Highly specialized and greatly threatened Polar politics and commerce The Arctic and Antarctic as political arenas An economic boom with side effects Conclusion: Growing interest in the polar regions Overall Conclusion Glossary Abbreviations Bibliography Contributors Index Partners and Acknowledgements Table of figures Publication details