ALBERT

Note: Contents Observed Climatic Variability: Time Dependence / J. M. WALLACE Observed Climatic Variability: Spatial Structure / J. M. WALLACE Predictability of the Atmosphere and Oceans: From Days to Decades / T. N. PALMER Mechanisms for Decadal-to-Centennial Climate Variability / E. S. SARACHIK, M. WINTON and F. L. YIN Long-Term Coordinated Changesin the Convective Activity of the North Atlantic / R. DICKSON, J. LAZIER, J. MEINCKE and P. RHINES Mechanism for Decadal Climate Variability / M. LATIF, A. GROTZNER, M. MUNNICH, E. MAIER-REIMER, S. VENZKE and T. P. BARNETTA The Climate Response to the Changing Greenhouse Gas Concentration in the Atmosphere / L. BENGTSSON Analysis of Thermohaline Feedbacks / J. MAROTZKE An Overview of Century Time-Scale Variability in the Climate System: Observations and Models / T. F. STOCKER Steady States and Variability in Oceanic Zonal Flows / D. OLBERS and C. VOLKER Spectral Methods: What They Can and Cannot Do for Climatic Time Series / M. GHIL and P. Yiou Subject Index List of Participants

Note: Contents 1 Introduction 2 Features of the Arctic Seas of Russia and Their Ecosystems 2.1 Brief History of the Studies 2.2 Physical Geography 2.3 Features of Geological Structure and Sedimentation 2.4 Hydrology 2.5 Hydrochemistry 2.5.1 Oxygen 2.5.2 pH 2.5.3 Alkalinity 2.5.4 Nutrients (P, N, and Si) 3 Biological Production of the Arctic Seas of Russia 3.1 Introduction 3.2 Barents Sea 3.3 White Sea 3.4. Kara Sea 3.5. Seas of the East Arctic 4 Particulate Matter and Vertical Carbon Fluxes in the Water–Bottom System 4.1 Introduction 4.2 Barents Sea 4.3 White Sea 4.4 Kara Sea 4.5 Laptev, East Siberian, and Chukchi Seas 4.6 Carbon Fluxes from the Photic Zone to the Seafloor 4.7 Conclusion 5 Horizontal Carbon Fluxes in the Land–Sea System 5.1 Riverine Runoff and Carbon Fluxes 5.1.1 Water Runoff and Particulate Matter Supply 5.1.2 Carbon runoff 5.2 Coastal Abrasion and Carbon Fluxes 5.3 Aerosols and Eolian Carbon Fluxes 5.4 Underground and Glacial Runoff 5.4.1 Underground Runoff 5.4.2 Ice and Glacial Discharge 5.4.3 Interstitial Waters 6 Carbon in the Bottom Sediments 6.1 Introduction 6.2 Brief History of the Studies of Carbon and Organic Matter Composition 6.3 Selected Features of the Polar Lithogenesis 6.4 Organo-Chemical Composition of the Sediments 6.5 Distribution and Accumulation Rate of Carbon in the Bottom Sediments 6.5.1 Contents of TOC and Ccarb in Different Types of the Sediments 6.5.2 Distribution of TOC and its Accumulation Rate in the Bottom Sediments 6.5.3 Distribution of Ccarb and its Accumulation Rates in the Bottom Sediments 7 Elements of Carbon Balance and Cycling in the Arctic Seas of Russia 7.1 Fluxes and Balance of Masses 7.2 Ecological Features of the Arctic Seas and their Influence on Carbon Cycling References Index

Note: Contents: Contributing Authors. - SECTION 1. HISTORY OF RESEARCH OF POLAR SOIL. - The History of Research of Polar Soil: Introduction / S. V. Goryachkin. - Chapter 1. Soil Research in Arctic Alaska, Greenland, and Antarctica / J.C.F. Tedrow. - Chapter 2. The History of Research of Eurasian Cryosols / S.V. Goryachkin, N.A. Karavaeva, and O.V. Makeev. - Chapter 3. Northern Soil Research in Canada / C. Tarnocai. - SECTION 2. THE GEOGRAPHY OF CRYOSOLS. - The Geography of Cryosols: Introduction / C.A. Scott Smith and S.V. Goryachkin. - Chapter 1. Similarities and Differences in Arctic and Antarctic Soil Zones / S. V. Goryachkin, H.P. Blume, L. Beyer, I. Campbell, G. Claridge, J. G. Bockheim, N.A. Karavaeva, V. Targulian, and C. Tarnocai. - Chapter 2. Cryosols in Alaska / C.-L. Ping, M. H. Clark, and D. K. Swanson. - Chapter 3. Cryosols of Arctic Canada / C. Tarnocai. - Chapter 4. Cryosols of the Boreal, Subarctic, and Western Cordillera Regions of Canada / C. A. S. Smith and H. Veldhuis. - Chapter 5. Cryosols in the Russian Arctic Archipelagos / S. V. Goryachkin and N. A. Karavaeva. - Chapter 6. Soils and Soil Cover of Northeastern Eurasia / Ye. M. Naumov. - Chapter 7. Cryosols of the Russian European North / S. V. Goryachkin and I. V. Ignatenko. - Chapter 8. Cryosols of Western Siberia / N. Karavaeva. - Chapter 9. Cryosols of the Mountains of Southern Siberia and Far Eastern Russia / R. G. Gracheva. - Chapter 10. Geography and Ecology of Cryogenic Soils of Mongolia / S. V. Maximovich. - Chapter 11. The Periglacial Environment and Distribution of Cryosols in China / C.-L. Ping, G. Qiu, and L.Zhao. - Chapter 12. Cryosols of the Arid Antarctic / I. B. Campbell and G. G. C. Claridge. - Chapter 13. The Soil Cover of Central Siberia / I. A. Sokolov, T. V. Ananko, and D. Ye. Konyushkov. - SECTION 3. PROPERTIES AND PROCESSES OF CRYOSOLS. - Properties and Processes of Cryosols: Introduction / B. Van Vliet-Lanoë. - Chapter 1. Physico-Chemical Processes in Cryogenic Soils / V. Ostroumov. - Chapter 2. Micromorphology of Cryosols / B. Van Vliet-Lanoë, C. A. Fox, and S. V. Gubin. - Chapter 3. The Thermal Regime of Cryosols / C. R. Burn. - Chapter 4. Cryosols in the Extremely Arid Transantarctic Mountains Region of Antarctica / I. B. Campbell and G. G. C. Claridge. - Chapter 5. Mineralogy and Weathering of Antarctic Cryosols / H.-P. Blume, J. Chen, E. Kalk, and D. Kuhn. - Chapter 6. Weathering Processes in Arid Cryosols / G. G. C. Claridge and I. B. Campbell. - SECTION 4. ECOLOGICAL PROCESSES OF CRYOSOLS. - Ecological Processes of Cryosols: Introduction / L. Beyer. - Chapter 1. Organic Matter and Bioactivity in Cryosols of Arctic Alaska / G. J. Michaelson, X.Y. Dai, and C.-L Ping. - Chapter 2. The Biological Cycle in Terrestrial Polar Ecosystems and its Influence on Soil Formation / D. G. Zamolodchikov and D. G. Fedorov-Davydov. - Chapter 3. Soil Organic Matter Storage in Cold Soils of CoastalEastern Antarctica (Casey Station, Wilkes Land) / L. Beyer, K. Pingpank, M. Bölter, and R. D. Seppelt. - Chapter 4. Composition and Transformation of Soil Organic Matter in Cryosols and Gelic Histosols in Coastal Eastern Antarctica (Casey Station, Wilkes Land) / L. Beyer, D. M. White, K. Pingpank, and M. Bolter. - Chapter 5. Microorganisms and Microbial Processes in Antarctic Soils / M. Bolter and E. Kandeler. - Chapter 6. The Biology of Arid Cryosols / G. G. C. Claridge and I. B. Campbell. - Chapter 7. Biodiversity, primary productivity, and the seasonal dynamic of soil processes in Taimyr soil-permafrost complexes / V. D. Vassiljevskaja, B. Pospelova, and V. Telesnina. - SECTION 5. CLASSIFICATION OF CRYOSOLS. - Classification of Cryosols: Introduction / G. Broil and D. Ye. Konyushkov. - Chapter 1. Classification of Cryosols in Canada / C. Tarnocai. - Chapter 2. Classification of Cryosols in Russia / G. Mazhitova. - Chapter 3. The Gelisol Order in Soil Taxonomy / R. J. Ahrens, J. G. Bockheim, and C-L. Ping. - Chapter 4. Classification of Permafrost-Affected Soils in the WRB / C. Tarnocai, G. Broil, and H.-P. Blume. - SECTION 6. MANAGEMENT AND USE OF CRYOSOLS. - Management and Use of Cryosols: Introduction / I. B.Campbell. - Chapter 1. Agricultural Use of Tundra Soils in the Vorkuta Area, Northeast European Russia / I. A. Archegova, N. Kotelina, and G. Mazhitova. - Chapter 2. Disposal of Mine Tailings in Continuous Permafrost Areas:Environmental Aspects and Future Control Strategies / B. Elberling. - Chapter 3. Environmental Impacts and Recovery from Human Activities on Cryosols of the Transantarctic Mountains / I. B. Campbell and G. G. C. Claridge. - Chapter 4. Soil Properties and Relationships in Cryosols of theRegion of the Transantarctic Mountains in Antarctica / I. B. Campbell and G. G. C. Claridge

Note: Inhaltsverzeichnis: 1 Falsche Propheten. - 2 Wetter jeder Art - wie wird das Wetter?. - 2.1 Erst Diagnose - dann Prognose. - 3 Voraussetzung für die Wettervorhersage - Beobachten und Messen. - 3.1 Meteorologische Größenordnungen (Scales). - 3.2 Messen der Wetterelemente in Bodennähe - eine Wetterstation. - 3.3 Messen der Wetterelemente in der Atmosphäre - die 3. Dimension. - Geschichtliches: Meßverfahren für die ganze Atmosphäre. - Vom Boden aus wird die dritte Dimension erschlossen. - Flächenhafte Messung aus der Ferne - vom Satelliten aus. - Meßgeräte der neuen Generation. - 3.4 Meßnetze. - 4 Nowcasting - die ersten zwei Stunden. - 4.1 Großer Aufwand für Nowcasting - Wetterüberwachung (Monitoring). - 4.2 Wann löst sich der Nebel auf? Wie gefährlich wird das Gewitter?. - 4.3 Nutzung empirischer Verfahren. - 5 Meilensteine der modernen Wettervorhersage. - 5.1 Die Suche nach dem wahren Zustand der Atmosphäre. - 5.2 Die geniale Idee des Breslauer Physikers Brandes. - 5.3 Ist der Krieg doch "der Vater aller Dinge"?. - 5.4 Wetterdienste in Aktion - Warum Deutschland Schlußlicht war. - 5.5 Das Bjerknes-Programm - die Geburtsstunde der modernen Wettervorhersage. - 5.6 Richardson - der Rückschlag und die Konsequenzen. - 5.7 Charney und Neumann - der Durchbruch. - 5.8 Hinkelmann - der deutsche Aufbruch. - 6 Grundlagen und Besonderheiten der mittelfristigen Wettervorhersage. - 6.1 Das EZMW-Modell näher betrachtet. - 6.2 Das Prognosemodell. - 6.3 Datenassimilation. - 6.4 Noch einmal zum Maßstabsproblem. - 6.5 Instabilitäten wohin man schaut. - 6.6 Unvermeidliche Fehlerquellen. - 7 Aktuelle Herausforderungen und erste Antworten. - 7.1 Die Entdeckung der Grenzen in der Vorhersage. - 7.2 Die Antwort heißt: Stochastik. - 7.3 EPS - der gesteuerte Zufall. - Steigerung der Vorhersagegüte. - Quantifizierung der Unbestimmtheit. - 7.4 Muß das EPS erweitert werden?. - 7.5 Die Automatisierung der Wettervorhersage. - AFREG. - 7.6 Die MIX-Philosophie. - 8 Prognosenprüfung - Wie gut oder schlecht sind Wettervorhersagen?. - 8.1 Verifikation tut not. - 8.2 Wozu Prognosenprüfung?. - 8.3 Interessen contra Objektivität. - 8.4 Wie erkennt man Blindlingsprognosen?. - Was heißen nun Persistenz und Klimaerwartung?. - 8.5 Die Geister scheiden sich. - 8.6 Zahlen statt Begriffe - die Wende. - 8.7 Maßzahlen der Güte. - Wirtschaftsprognosen - ist da etwas dran?. - Bewertung von Alternativprognosen. - 8.8 Zur aktuellen Güte der Wettervorhersage. - 1. Schwankt die Prognosegüte im Laufe eines Jahres?. - 2. In welchem Monat sind die Wettervorhersagen am genauesten?. - 3. Wie gut werden Niederschläge vorhergesagt?. - 4. Wie verhalten sich Mensch und Maschine bei der Vorhersage anderer Wetterelemente?. - 5. Wie gut sind mittelfristige Wettervorhersagen?. - 6. Wo liegt gegenwärtig die zeitliche Grenze der Vorhersagbarkeit?. - 7. Zum Trend der Prognosengüte. - 8. Wird der Fortschritt anhalten?. - 9 Wettervorhersage - Einblick und Ausblick. - 9.1 Das Mensch-Maschine-Problem in der Wettervorhersage. - 9.2 Die Zukunft der Wettervorhersage. - 10 Langfristvorhersage. - 10.1 Einige historische Anmerkungen zu Langfristvorhersagen. - 10.2 Gegenwärtiger Stand der Langfristvorhersage. - Extratropische Langfristvorhersagen. - 11 Klimaprognosen. - 11.1 Der Klimabegriff. - 11.2 Komponenten unseres Klimasystems. - Wenigstens auf die Sonne ist Verlaß. - Die Atmosphäre - ein warmer Mantel. - Der Mantel ist vielschichtig. - Es wird noch komplexer!. - Der Kohlenstoffkreisl. als Schlüssel zum Verständnis unseres Klimas. - Physikalischer Kohlenstoffkreislauf. - Der organische Kohlenstoffkreislauf - Ozeane als Schlüsselfaktor. - 11.3 Mögliche Ursachen von Klimaänderungen. - Historische und prähistorische Klimaänderungen. - Historische Aufzeichnungen. - Laminierte Sedimente (Warven). - Ablagerungen in Großtagebauen. - Kohlenstoffisotope von Bäumen als Klimaindikatoren. - Untersuchungen der Eisbohrkerne auf Grönland. - Klimabedingungen aus Rattenkot. - Samen- und Pollenanalysen. - Wo ist das CO2 der Uratmosphäre geblieben und warum gibt es überhaupt noch CO2?. - Einige Eiszeittheorien. - 11.4 Methoden der Klimaprognose. - Statistische Modelle. - Boxmodelle. - Zirkulationsmodelle. - 11.5 Regionalisierung von großräumigen Klimaprognosen. - 1. Regionale Klimamodelle. - 2. Statistische Verfahren. - 3. Gekoppelte dynamische und statistische Verfahren. - 11.6 Ergebnisse von Klimaprognosen. - Werden wir den CO2-Ausstoß wirklich weltweit reduzieren?. - Literatur. - Glossar. - Index.

Note: INHALT: 1 EINFÜHRUNG. - 1.1 Begriffe, Definitionen, Motivation. - 1.1.1 Was ist Meteorologie?. - 1.1.2 Was ist Wetter?. - 1.1.3 Was ist Klima?. - 1.1.4 Warum beschäftigen wir uns mit der Meteorologie?. - 1.2 Prinzipielle Methoden und Besonderheiten der Meteorologie. - 2 DAS SYSTEM ERDATMOSPHÄRE. - 2.1 Zusammensetzung der Atmosphäre. - 2.1.1 Die Gaszusammensetzung. - 2.1.2 Das atmosphärische Aerosol. - 2.2 Erdgeschichtliche Entwicklung der Atmosphäre. - 2.3 Bemerkungen zur Schichteneinteilung der Atmosphäre. - 2.4 Atmosphärisches "Scale"-Verhalten und Folgerungen. - 2.5 Räumliche Vernetzungen. - 3 SONNE UND ERDATMOSPHÄRE (STRAHLUNG). - 3.1 Energiequellen. - 3.2 Grundlegende physikalische Strahlungsgesetze. - 3.2.1 Das Plancksche Strahlungsgesetz. - 3.2.2 Das Stefan-Boltzmann-Gesetz. - 3.2.3 Das Wiensche Verschiebungsgesetz. - 3.2.4 Das Kirchhoffsche Strahlungsgesetz. - 3.3 Sonne, Sonnenwind, Magnetfeld, Obergrenze der Atmosphäre. - 3.4 Strahlung der Sonne, Solarkonstante. - 3.5 Wechselwirkungen zwischen Sonnenstrahlung und Atmosphäre. - 3.5.1 Absorption. - 3.5.1.1 Photo-Ionisierung, Ionosphäre. - 3.5.1.2 Photo-Dissoziation, Photochemie, Ozonschicht. - 3.5.1.2.1 Das stratosphärische Ozon. - 3.5.1.2.2 Anthropogene Eingriffe - Das "Ozonloch". - 3.5.1.2.3 Das troposphärische Ozon. - 3.5.1.2.4 Bedeutung des stratosphärischen Ozons. - 3.5.1.3 Die hauptsächlichen atmosphärischen Absorber. - 3.5.1.4 Das Lambert-Bouguer-Gesetz. - 3.5.2 Die Streuung. - 3.5.2.1 Streuung an Luftmolekülen (Rayleigh-Streuung). - 3.5.2.2 Aerosolstreuung (Dunststreuung, Mie-Streuung). - 3.5.3 Die Extinktion. - 3.5.4 Die atmosphärische Trübung. - 3.5.5 Bemerkungen zur Sichtweite. - 3.5.6 Die Reflexion. - 3.6 Die Terrestrische Strahlung. - 3.7 Der Strahlungshaushalt der Erde. - 3.7.1 Die Strahlungsbilanz der Erdoberfläche. - 3.7.1.1 Astronomische und geographische Einflüsse auf die Verteilung der Sonnenstrahlung auf der Erde. - 3.7.1.2 Die diffuse Himmelsstrahlung. - 3.7.1.3 Die atmosphärische Gegenstrahlung. - 3.7.2 Die Komponenten der Strahlungsbilanz am Beispiel der Messungen in Hamburg. - 3.7.3 Die Strahlungsbilanz der Atmosphäre. - 3.7.4 Die globale Verteilung der Strahlungsbilanz. - 3.8 Anmerkungen zum Glashauseffekt. - 4 DIE WÄRMEBILANZ DER ERDOBERFLÄCHE. - 4.1 Wärmeaustausch mit tieferen Schichten. - 4.2 Wärmeaustausch mit der Atmosphäre. - 4.2.1 Wärmeleitung. - 4.2.2 Verdunstung. - 4.2.2.1 Mikrophysikalische Beschreibung der Verdunstung. - 4.2.2.2 Makrophysikalische Beschreibung der Verdunstung. - 5 STATIK UND THERMODYNAMIK DER ATMOSPHÄRE. - 5.1 Allgemeine physikalische Grundlagen. - 5.2 Die hydrostatische Grundgleichung. - 5.3 Schwerebeschleunigung und Geopotential. - 5.4 Die Barometrische Höhenformel. - 5.5 Die Temperaturänderung adiabatisch vertikal bewegter Luft. - 5.6 Die vertikale Stabilität der Luftschichtung. - 5.6.1 Die Auftriebskraft. - 5.6.2 Hydrostatische Stabilität / Instabilität. - 5.7 Potentielle Temperatur und vertikale Stabilität. - 5.8 Stabilitätsänderungen bei erzwungenen Vertikalbewegungen. - 5.9 Thermodynamik feuchter Luft. - 5.9.1 Zustandsgrößen des Wasserdampfes und der feuchten Luft. - 5.9.2 Adiabatische Zustandsänderungen feuchter Luft. - 5.9.3 Berechnung der Auslösung von Konvektionsbewölkung. - 5.9.4 Die Stabilität (Instabilität) feuchter Luft. - 5.9.5 Zusammenfassung der wichtigsten Feuchtigkeitsmaße und der die Feuchtigkeit berücksichtigenden Temperaturbegriffe. - 5.9.6 Periodische Änderungen von Dampfdruck und relativer Feuchte in Bodennähe. - 5.10 Das Thermodynamische Diagrammpapier nach Stüve. - 5.11 Temperatur und Wärmeempfinden. - 5.12 Kondensation und Niederschlagsprozesse. - 5.12.1 Tropfenbildung. - 5.12.2 Tropfenwachstum und Niederschlag. - 5.12.3 Wolken- bzw. Niederschlagsteilchen und Luftbeimengungen. - 5.13 Die internationale (phänomenologische) Wolkenklassifikation. - 6 DYNAMIK DER ATMOSPHÄRE. - 6.1 Der Wind. - 6.2 Die Druckkraft. - 6.3 Horizontale Luftdruckverteilung und Topographie von Druckflächen (Isobarflächen). - 6.4 Thermisch angeregte Zirkulationen. - 6.4.1 Zirkulationen aufgrund unterschiedlicher Erwärmung. - 6.4.1.1 Die Seewindzirkulation. - 6.4.1.2 Die Landwindzirkulation. - 6.4.2 Baroklinität und Zirkulation. - 6.4.3 Zirkulationen an geneigten Flächen. - 6.4.3.1 Anabatische Winde. - 6.4.3.2 Katabatische Strömungen. - 6.5 Topographisch bedingte, mechanisch verursachte Zirkulationen. - 6.5.1 Wirkungen von Hindernissen. - 6.5.1.1 Wellen und Wirbel horizontaler Achse. - 6.5.1.2 "Föhn"-Wirkungen von Hindernissen. - 6.5.1.3 Wirbel mit vertikaler Achse. - 6.5.2 Auswirkungen von Großstädten. - 6.6 Konvektive Erscheinungen. - 6.6.1 Niedrige Konvektion ("shallow convection"). - 6.6.1.1 Zellularkonvektion. - 6.6.1.2 Wolkenstraßen. - 6.6.1.3 Konvektionsbänder. - 6.6.2 "Durchgreifende" Konvektion ("deep convection"), Gewitter. - 6.6.3 Squall-lines (Instabilitätslinien). - 6.7 Schwerewellen. - 6.8 Bewegungsgesetze. - 6.8.1 Bewegungen auf der rotierenden Erde. - 6.8.2 Der geostrophische Wind. - 6.8.3 Der Gradientwind. - 6.8.4 Einfluß der Bodenreibung, antitriptischer Wind. - 6.8.5 Wind im Nicht-Gleichgewicht, dynamische Druckänderungen. - 6.9 Zusammenhang zwischen Temperatur-, Druck- und Windfeld. - 6.9.1 Änderung des Windes mit der Höhe. - 6.9.2 Veränderung der Drucksysteme mit der Höhe. - 6.10 Großräumige Zirkulation-Strahlströme, Wellen und Wirbel. - 6.10.1 Die allgemeine atmosphärische Zirkulation. - 6.10.2 Dynamik der extratropischen Wirbel. - 6.10.3 Wirbelstruktur, Fronten und Wetter. - 6.10.4 Darstellung in der Wetterkarte. - 6.10.5 Besondere Erscheinungen in den Tropen. - 6.10.6 Besondere Erscheinungen in der Stratosphäre. - 7 DIE PLANETARISCHE GRENZSCHICHT. - 7.1 Definitionen und allgemeine Beschreibung. - 7.2 Die atmosphärische Turbulenz. - 7.3 Turbulenz und vertikales Windprofil. - 7.3.1 Einfluß von Bodenbeschaffenheit und Stabilität. - 7.3.2 Windstruktur in der Prandtl-Schicht. - 7.3.3 Windstruktur in der Ekman-Schicht. - 7.3.4 Der Einfluß in homogenen Terrains auf die Grenzschicht. - 7.4 Grenzschichtstruktur und Ausbreitungsvorgänge. - 7.4.1 Auswirkungen der Schichtungsstabilität. - 7.4.2 Auswirkungen interner Grenzschichten. - 7.4.3 Wirkungen thermischer Zirkulationen über irregulärem Terrain. - 7.4.4 Auswirkungen besonderer Geländeformen. - 8 ANMERKUNGEN ZU SPEZIELLEN PROBLEMEN. - 8.1 Anmerkungen zu den Luftbahnen (Trajektorien). - 8.2 Anmerkungen zur Ermittlung von Emittenten-Rezeptor-Beziehung. - 8.3 Anmerkungen zur Simulation regionaler Schadstofftransporte in der Atmosphäre - das TADAP-Modell. - 8.4 Anmerkungen zum "Nuklearen Winter". - 9 ANHANG. - 9.1 Einige durchschnittliche klimatologische Mittel- und Extremwerte meteorologischer Beobachtungen von Berlin. - 9.2 Literaturempfehlungen zur Begleitung und Vertiefung. - 9.3 Glossar. - 10 LITERATURNACHWEIS. - 11 FILMLISTE. - 12 SACHINDEX.

Note: Contents: PART I PRINCIPLES OF EXTREME SOIL MICROBIOLOGY. - 1 The Microbiological Promises of Extreme Soils / Patrice Dion. - 2 Microbial Diversity, Life Strategies, and Adaptation to Life in Extreme Soils / Vigdis Torsvik and Lise Øvreås. - 3 Extreme Views on Prokaryote Evolution / Patrice Dion. - 4 Biodiversity: Extracting Lessons from Extreme Soils / Diana H. Wall. - PART II NATURAL EXTREME SOILS. - 5 Halophilic and Halotolerant Micro-Organisms from Soils / Antonio Ventosa, Encarnacion Mellado, Cristina Sanchez-Porro, and M. Carmen Marquez. - 6 Atacama Desert Soil Microbiology / Benito G6mez-Silva, Fred A. Rainey, Kimberley A. Warren-Rhodes, Christopher P. McKay, and Rafael Navarro-Gonzruez. - 7 Microbial Communities and Processes in Arctic Permafrost Environments / Dirk Wagner. - 8 Aerobic, Endospore-Forming Bacteria from Antarctic Geothermal Soils / Niall A. Logan and Raymond N. Allan. - 9 Peatland Microbiology / Shwet Kamal and Ajit Vanna. - 10 Subsurface Geomicrobiology of the Iberian Pyritic Belt / Ricardo Amils, David Femandez-Remolar, Felipe Gómez, Elena González-Toril, Nuria Rodriguez, Carlos Briones, Olga Prieto-Ballesteros, Jose Luis Sanz, Emiliano Díaz,Todd O. Stevens, Carol R. Stoker, the MARTE Team. - 11 The Potential for Extant Life in the Soils of Mars / Ronald L. Crawford and David A. Newcombe. - PART III ANTHROPOGENIC EXTREME SOILS. - 12 Bacteriology of Extremely Cold Soils Exposed to Hydrocarbon Pollution / Lucas A.M. Ruberto, Susana C. Vazquez, and Walter P. Mac Cormack. - 13 Microbiology of Oil-Contaminated Desert Soils and Coastal Areas in the Arabian Gulf Region / Samir Radwan. - 14 Microbial Communities in Fire-Affected Soils / Christopher Janzen and Tarnmy Tobin-Janzen. - 15 Endophytes and Rhizosphere Bacteria of Plants Growing in Heavy Metal-Containing Soils / Angela Sessitsch and Markus Puschemeiter. - 16 Interactions of Fungi and Radionuclides in Soil / John Dighton, Tatyana Tugay, and Nelli Zhdanova. - Index.

Note: Auch u.d.T.:auch als Online-Dokument verfügbar: http://www.wbgu.de/wbgu_jg1999.pdf

Note: Table of Contents: I BASIC CONCEPTS AND DISCRETIZATIONS. - 1 Advection-Diffusion-Reaction Equations. - 1.1 Nonlinear Reaction Problems from Chemistry. - 1.2 Model Equations for Advection-Diffusion. - 1.3 Multi-dimensional Problems. - 1.4 Examples of Applications. - 2 Basic Discretizations for ODEs. - 2.1 Initial Value Problems and Euler's Method. - 2.2 Norms and Matrices. - 2.3 Perturbations on ODE Systems. - 2.4 The θ-Method and Stiff Problems. - 2.5 Stability of the θ-Method. - 2.6 Consistency and Convergence of the θ-Method. - 2.7 Nonlinear Results for the θ-Method. - 2.8 Concluding Remarks. - 3 Basic Spatial Discretizations. - 3.1 Discrete Fourier Decompositions. - 3.2 The Advection Equation. - 3.3 The Diffusion Equation. - 3.4 The Advection-Diffusion Equation. - 4 Convergence of Spatial Discretizations. - 4.1 Stability, Consistency and Convergence. - 4.2 Advection-Diffusion with Constant Coefficients. - 4.3 Advection with Variable Coefficients. - 4.4 Diffusion with Variable Coefficients. - 4.5 Variable Coefficients and Higher-Order Schemes. - 5 Boundary Conditions and Spatial Accuracy. - 5.1 Refined Global Error Estimates. - 5.2 Outflow with Central Advection Discretization. - 5.3 Boundary Conditions with the Heat Equation. - 5.4 Boundary Conditions and Higher-Order Schemes. - 6 Time Stepping for PDEs. - 6.1 The Method of Lines and Direct Discretizations. - 6.2 Stability, Consistency and Convergence. - 6.3 Stability for MOL - Stability Regions. - 6.4 Von Neumann Stability Analysis. - 7 Monotonicity Properties. - 7.1 Positivity and Maximum Principle. - 7.2 Positive Semi-discrete Systems. - 7.3 Positive Time Stepping Methods. - 7.4 Numerical Illustrations. - 8 Numerical Test Examples. - 8.1 The Nonlinear Schrödinger Equation. - 8.2 The Angiogenesis Model. - II TIME INTEGRATION METHODS. - 1 Runge-Kutta Methods. - 1.1 The Order Conditions. - 1.2 Examples. - 1.3 The Stability Function. - 1.4 Step Size Restrictions for Advection-Diffusion. - 1.5 Rosenbrock Methods. - 2 Convergence of Runge-Kutta Methods. - 2.1 Order Reduction. - 2.2 Local Error Analysis. - 2.3 Global Error Analysis. - 2.4 Concluding Notes. - 3 Linear Multistep Methods. - 3.1 The Order Conditions. - 3.2 Examples. - 3.3 Stability Analysis. - 3.4 Step Size Restrictions for Advection-Diffusion. - 3.5 Convergence Analysis. - 4 Monotone ODE Methods. - 4.1 Linear Positivity for One-Step Methods. - 4.2 Nonlinear Positivity for One-Step Methods. - 4.3 Positivity for Multistep Methods. - 4.4 Related Monotonicity Results. - 5 Variable Step Size Control. - 5.1 Step Size Selection. - 5.2 An Explicit Runge-Kutta Example. - 5.3 An Implicit Multistep Example. - 5.4 General Purpose ODE Codes. - 6 Numerical Examples. - 6.1 A Model for Antibodies in Tumorous Tissue. - 6.2 The Nonlinear Schrödinger Equation. - III ADVECTION-DIFFUSION DISCRETIZATIONS. - 1 Non-oscillatory MOL Advection Discretizations. - 1.1 Spatial Discretization for Linear Advection. - 1.2 Numerical Examples. - 1.3 Positivity and the TVD Property. - 1.4 Nonlinear Scalar Conservation Laws. - 2 Direct Space-Time Advection Discretizations. - 2.1 Optimal-Order DST Schemes. - 2.2 A Non-oscillatory Third-Order DST Scheme. - 2.3 Explicit Schemes with Unconditional Stability. - 3 Implicit Spatial Discretizations. - 3.1 Order Conditions. - 3.2 Examples. - 3.3 Stability and Convergence. - 3.4 Monotonicity. - 3.5 Time Integration Aspects. - 4 Non-uniform Grids - Finite Volumes (1D). - 4.1 Vertex Centered Schemes. - 4.2 Cell Centered Schemes. - 4.3 Numerical Illustrations. - 4.4 Higher-Order Methods and Limiting. - 5 Non-uniform Grids - Finite Elements (1D). - 5.1 The Basic Galerkin Method. - 5.2 Standard Galerkin Error Estimates. - 5.3 Upwinding. - 6 Multi-dimensional Aspects. - 6.1 Cartesian Grid Discretizations. - 6.2 Diffusion on Cartesian Grids. - 6.3 Advection on Cartesian Grids. - 6.4 Transformed Cartesian Grids. - 6.5 Unstructured Grids. - 7 Notes on Moving Grids and Grid Refinement. - 7.1 Dynamic Regridding. - 7.2 Static Regridding. - IV SPLITTING METHODS. - 1 Operator Splitting. - 1.1 First-Order Splitting. - 1.2 Second-Order Symmetrical Splitting. - 1.3 Higher-Order Splittings. - 1.4 Abstract Initial Value Problems. - 1.5 Advection-Diffusion-Reaction Splittings. - 1.6 Dimension Splitting. - 1. 7 Boundary Values and Stiff Terms. - 2 LOD Methods. - 2.1 The LOD-Backward Euler Method. - 2.2 LOD Crank-Nicolson Methods. - 2.3 The Trapezoidal Splitting Method. - 2.4 Boundary Correction Techniques. - 2.5 Numerical Comparisons. - 3 ADI Methods. - 3.1 The Peaceman-Rachford Method. - 3.2 The Douglas Method. - 4 IMEX Methods. - 4.1 The IMEX-θ Method. - 4.2 IMEX Multistep Methods. - 4.3 Notes on IMEX Runge-Kutta Methods. - 4.4 Concluding Remarks and Tests. - 5 Rosenbrock AMF Methods. - 5.1 One-Stage Methods of Order One and Two. - 5.2 Two-Stage Methods of Order Two and Three. - 5.3 A Three-Stage Method of Order Two. - 5.4 Concluding Remarks and Tests. - 6 Numerical Examples. - 6.1 Two Chemo-taxis Problems from Biology. - 6.2 The Numerical Methods. - 6.3 Numerical Experiments. - V STABILIZED EXPLICIT RUNGE-KUTTA METHODS. - 1 The RKC Family. - 1.1 Stability Polynomials. - 1.2 Integration Formulas. - 1.3 Internal Stability and Full Convergence Properties. - 2 The ROCK Family. - 2.1 Stability Polynomials. - 2.2 Integration Formulas. - 2.3 Internal Stability and Convergence. - 3 Numerical Examples. - 3.1 A Combustion Model. - 3.2 A Radiation-Diffusion Model. - Bibliography. - Index.

Note: Contents: 1 The Coastal Zone - a Domain of Global Interactions. - 1.1 Introduction. - 1.2 What is the Coastal Zone?. - 1.3 System and Human Attributes of the Coastal Zone. - 1.3.1 Coastal Ecosystems. - 1.3.2 Variability in Coastal Ecosystems. - 1.4 Changes to the Coastal Zone. - 1.4.1 Pressures on the Coastal Zone from Natural Forcing. - 1.4.2 Pressures on the Coastal Zone from Human Forcing. - 1.4.3 Economics and Coastal Zone Change. - 1.5 Measuring Change and Status of the Coastal Zone at the Global Scale - LOICZ Approaches and Tools. - 1.5.1 Biogeochemical Fluxes of C, N and P. - 1.5.2 Typology Approach to Scaling and Globalisation. - 1.5.3 Socio-economic Evaluations. - 1.5.4 River Basins - Material Fluxes and Human Pressures. - 1.5.5 Key Thematic Issues. - 1.6 Responses to Change. - References. - 2 Dynamics of the Coastal Zone. - 2.1 Introduction. - 2.2 Impacts of Local, Regional and Global Sea-level Fluctuations. - 2.2.1 Processes and Mechanisms: Coastal Dynamics. - 2.2.2 Evolving Morphology and Boundary Conditions. - 2.2.3 Coastal Storms and Coastal Protection. - 2.3 Changes in the Flux of Water and Sediment. - 2.3.1 Processes and Mechanisms. - 2.3.2 Sediment Flux to the Coast: Climate versus Humans. - 2.4 Estuarine Interactions. - 2.5 Groundwater Inputs to the Coastal Zone. - 2.5.1 A New Understanding. - 2.5.2 Advective Porewater Exchange. - 2.5.3 Magnitude of Submarine Groundwater Discharge. - 2.5.4 Biogeochemical Implications. - 2.6 Influence of Human Activities on Material Fluxes. - 2.6.1 The Role of Dams and Other Land Transformations. - 2.6.2 Ecosystem Health and Diversity. - 2.6.3 The Vitality of Coastal Wetlands, Mangroves and Reefs. - 2.6.4 Sediment Dispersion and Grain Size Effects. - 2.7 Summary. - 2.7.1 Impacts of Local, Regional and Global Sea-level Fluctuations. - 2.7.2 Sediment Flux to the Coast. - 2.7.3 Dynamics at the Estuarine Interface. - 2.7.4 Groundwater Inputs. - 2.7.5 The Human Dynamic. - References. - 3 C, N, P Fluxes in the Coastal Zone. - 3.1 Introduction. - 3.1.1 The Coastal Zone and Fluxes. - 3.1.2 Elemental Cycles and Fluxes. - 3.2 Estimates of C, N and P Fluxes in the Coastal Zone. - 3.2.1 Current Information Availability. - 3.2.2 Fluxes and Variability of Fluxes. - 3.2.3 Non-conservative Fluxes: Their Distributions, Relationships to Other Variables and Biogeochemical Interpretation. - 3.3 Classification of Coastal Fluxes. - 3.3.1 Budget Sites and Coastal Areas: Sizes, Scales and Representation. - 3.3.2 Land versus Ocean Dominance of Biogeochemical Processes: Dynamic Factors in Coastal Classification. - 3.3.3 Natural and Anthropogenic Factors: Pristine to Highly Altered. - 3.3.4 Budget Sites as Representatives of the Global System. - 3.3.5 Typology for Flux Extrapolation. - 3.3.6 Prospects for Future Fluxes and Their Assessment. - 3.4 Conclusions. - 3.4.1 Biogeochemical Systems and Nutrient Loads. - 3.4.2 Scale, Resolution and Generalisation. - 3.4.3 Infrastructure and Methodology. - 3.5 Recommendations. - 3.5.1 Concepts and Methodology. - References. - 4 The Catchment to Coast Continuum. - 4.1 Introduction. - 4.1.1 The LOICZ-Basins Approach. - 4.2 South America. - 4.2.1 Overview of South American River Catchment-Coastal Zone Systems - Geography and Climate. - 4.2.2 Assessment of Land-based Drivers, Pressures and Coastal Impacts. - 4.2.3 State Changes, Impacts and Future Trends. - 4.2.4 Conclusions - South America . -4.3 Africa. - 4.3.1 Overview of African River Catchment - Coastal Zone Systems - Geography and Climate. - 4.3.2 Assessment of Land-based Drivers, Pressures and Coastal Impacts. - 4.3.3 State Changes, Impacts and Future Trends. - 4.3.4 Conclusions - Africa. - 4.4 East Asia. - 4.4.1 Overview of East Asian River Catchment - Coastal Zone Systems - Geography and Climate. - 4.4.2 Assessment of Land-based Drivers, Pressures and Coastal Impacts. - 4.4.3 State Changes, Impacts and Future Trends. - 4.4.4 Conclusions - East Asia. - 4.5 Russian Arctic. - 4.5.1 Overview of Russian Arctic River Catchment - Coastal Zone Systems - Geography and Climate. - 4.5.2 Assessment of Land-based Drivers, Pressures and Coastal Impacts. - 4.5.3 State Changes, Impacts and Future Trends. - 4.5.4 Conclusions - Russian Arctic. - 4.6 Europe - Catchment-Coast Interactions. - 4.6.1 Overview of the European Coastal Zone/Catchment Systems. - 4.6.2 Assessment of Land-based Drivers, Pressures and Coastal Impacts. - 4.6.3 Conclusions - Europe. - 4.7 Towards Coupled Coastal and River Catchment Management: DPSIR Application into Scenarios for Europe. - 4.7.1 Introduction. - 4.7.2 Scenarios and Coastal Futures. - 4.7.3 Application of Scenarios: an Example for Europe. - 4.8 Summary and Conclusions. - 4.8.1 Catchments and Changes. - 4.8.2 Information Gaps. - References. - 5 Synthesis of Main Findings and Conclusions. - 5.1 Global Change and Sustainable Use of Earth's Coastal Zones. - 5.2 Progress in Meeting IGBP-LOICZ Goals. - 5.3 Key Findings. - 5.3.1 The Coastal Domain. - 5.3.2 River Basins: Assessment of Human-induced Land-based Drivers and Pressures. - 5.3.3 Material Fluxes. - 5.3.4 Biogeochemical Budgets. - 5.4 Now and into the Future. - 5.4.1 River Basin Factors. - 5.4.2 Material Fluxes. - 5.4.3 Biogeochemical Budgets. - 5.5 The LOICZ Contribution. - 5.6 Implications for Management. - 5.7 The Future of LOICZ. - 5.7.1 The Future Challenges for LOICZ. - 5.7.2 The Potential for LOICZ to Contribute to Future Coastal Management Challenges. - References. - Appendix. - A.1 LOICZ Reports and Studies and Key Publications. - A.2 Acronyms and Abbreviations. - Index.

Note: Inhaltsverzeichnis: TEIL I - PHYSIK DER ATMOSPHÄRISCHEN GRENZSCHICHT. - 1 Der Grenzschicht-Begriff. - 1.1 Die Atmosphärische Grenzschicht, der unterste Teil der Troposphäre. - 1.2 Der Grenzschicht-Begriff in der allgemeinen Strömungslehre. - 1.3 Anwendung der Bewegungsgleichung. - 1.4 Gedanklicher Übergang zur Atmosphärischen Grenzschicht. - 1.5 Skalenanalyse. - 1.5.1 Beispiel 1: Thermische Diffusion bei vorgegebener charakteristischer Länge. - 1.5.2 Beispiel 2: Höhe einer stationären Laborgrenzschicht. - 1.5.3 Beispiel 3: Höhe einer stationären Atmosphärischen Grenzschicht. - 1.6 Dimensionsanalyse. - 1.7 Unterschiedliche Definitionen der Grenzschichthöhe aus dem Profilverlauf. - 1.8 Typen der Atmosphärischen Grenzschicht. - 2 Flussdichten. - 2.1 Turbulenz. - 2.2 Formulierung von Flussdichten. - 2.2.1 Die transportierte Eigenschaft ist ein Skalar. - 2.2.2 Die transportierte Eigenschaft ist die Komponente eines Vektors. - 2.2.3 Der molekulare Impulstransport. - 3 Die hydrodynamischen Grundgleichungen. - 3.1 Die Komponentenschreibweise. - 3.2 Die Kontinuitätsgleichung. - 3.3 Die Gasgleichung. - 3.4 Skalenanalyse von mit Fluktuationsgrößen gebildeten Termen. - 3.5 Die Bewegungsgleichung. - 3.6 Die Haushaltsgleichungen für die fühlbare Wärme und den Wasserdampf. - 3.7 Die Randbedingungen. - 4 Haushaltsgleichungen von Größen, die dieTurbulenz beschreiben. - 4.1 Die Haushaltsgleichung für die turbulente kinetische Energie. - 4.2 Weitere Gleichungen fur kinetische Energien. - 4.3 Allgemeines über Haushaltsgleichungen für Momente zweiter Ordnung. - 4.4 Spektraler Transfer. - 4.5 Quantitative Beispiele. - 5 Die Parametrisierung. - 5.1 Das Problem. - 5.2 Die Schließung erster Ordnung. - 5.2.1 Der K-Ansatz und die Theorie des Mischungsweges. - 5.2.2 Der Differenzen-Ansatz. - 5.3 Schließungen höherer Ordnung. - 6 Dynamik der Ekman-Schicht. - 6.1 Die Ekman-Spirale in der Atmosphäre. - 6.1.1 Die Ekman-Gleichungen. - 6.1.2 Lösung der Ekman-Gleichungen mit KM = const. - 6.1.3 Lösung der Ekman-Gleichungen mit höhenabhängigem KM. - 6.1.4 Darstellung und Interpretation der Lösungen. - 6.2 Die vertikale Struktur der Atmosphärischen Grenzschicht. - 6.2.1 Die Höhe der Prandtl-Schicht. - 6.2.2 Die Höhe der dynamischen Grenzschicht. - 6.2.3 Das Gesamtbild der Struktur der horizontal homogenen dynamischen Grenzschicht. - 6.3 Die Ekman-Spirale im Ozean. - 7 Die Prandtl-Schicht. - 7.1 Das logarithmische Windprofil bei neutraler Schichtung. - 7.2 Überlegungen zum diabatischen Windprofil. - 7.3 Stabilitätsbetrachtungen. - 7.4 Das Turbulenzkriterium von L.F. Richardson. - 7.5 Die Ähnlichkeitstheorie von Monin und Obukhov. - 7.6 Das aus der Ähnlichkeitstheorie folgende Windprofil. - 7.7 Allgemeine Formulierung der Profilbeziehungen. - 7.8 Die Bestimmung der Funktionen φ (ζ) und j (ζ). - 7.9 Die Bulk-Transportkoeffizienten oder -widerstände. - 7.10 Weitere Gesetzmäßigkeiten der Prandtl-Schicht. - 8 Die Rossby-Zahl-Ähnlichkeitstheorie. - 8.1 Grundlagen. - 8.2 Die Widerstandsgesetze der AGS. - 8.3 Einfache Modelle für die gesamte AGS. - 9 Die konvektive Grenzschicht. - 9.1 Einordnung in die Grundtypen der AGS. - 9.2 Ähnlichkeitsbetrachtungen. - 9.3 Die beobachtete Struktur der konvektiven Grenzschicht. - 9.4 Konzeptionelle Modelle. - 9.4.1 Die Grundstruktur der konvektiven Grenzschicht. - 9.4.2 Die trockene konvektive Grenzschicht. - 9.4.3 Die konvektive Grenzschicht mit Wolken (feuchte CBL). - 10 Die stabile Grenzschicht. - 10.1 Das Phänomen. - 10.2 Der nächtliche Grenzschicht-Strahlstrom. - TEIL II - MIKROMETEOROLOGIE. - 11 Die Energiebilanz an der Erdoberfläche. - 11.1 Die Strahlungsbilanz. - 11.2 Der Bodenwärmestrom. - 11.3 Die Energiebilanzterme über wirklichen Oberflächen. - 11.4 Zusammenhänge zwischen den Energiebilanztermen. - 11.5 Messung der Energiebilanzterme. - 11.6 Beispiele. - 12 Mikroklimate. - 12.1 Definition. - 12.2 Beispiele. - 12.3 Interne Grenzschichten. - 13 Das Bestandsklima. - 13.1 Eigenschaften einer Vegetationsdecke. - 13.2 Die Verdunstung. - 13.2.1 Photosynthese und Respiration. - 13.2.2 Die potentielle Verdunstung. - 13.2.3 Die aktuelle Verdunstung. - 13.3 Boden-Vegetation-Atmosphäre-Wechselwirkung (SVAT). - 14 Mikrometeorologie über Schnee- und Eisoberflächen. - 14.1 Problematik und einige Phänomene. - 14.2 Freie und bedeckte Ablation. - 14.2.1 Grundlagen für ein einfaches Modell. - 14.2.2 Freie Ablation. - 14.2.3 Bedeckte Ablation. - 14.2.4 Ablationsdiagramme. - Anhang - Zur Geschichte der Grenzschicht-Meteorologie. - Literaturverzeichnis. - Sachverzeichnis.

Note: Contents: Part 1 Introduction. - 1 Motivation. - 2 Goals. - Reference. - 3 Setting the Stage and Outline. - Part 2 Cosmic Radiation. - 4 Introduction to Cosmic Radiation. - 5 The Cosmic Radiation Near Earth. - 5.1 Introduction and History of Cosmic Ray Research. - 5.2 The "Rosetta Stone" of Paleocosmic Ray Studies. - 5.3 Some Important Definitions. - 5.4 The Origin and Properties of the Galactic Cosmic Radiation. - 5.5 Our Variable Sun. - 5.6 The Heliosphere, the Termination Shock, and the Current Sheet. - 5.7 Modulation of the Cosmic Radiation in the Heliosphere. - 5.7.1 The Cosmic Ray Propagation Equation. - 5.7.2 The Local Interstellar Spectrum. - 5.7.3 The Cosmic Ray Modulation Function and Potential. - 5.7.4 Practical Applications of the Modulation Function. - 5.7.5 Drift Effects (qA Positive and qA Negative Effects). - 5.7.6 Shock Wave Effects (The Forbush Decrease and GMIRs). - 5.8 Geomagnetic Field Effects. - 5.8.1 The Properties of the Geomagnetic Field. - 5.8.2 The Geomagnetic Cut-off Rigidity. - 5.8.3 The Earth's Magnetosphere and the Polar Aurora. - References. - 6 Instrumental Measurements of the Cosmic Radiation. - 6.1 Introduction. - 6.2 Ionization Chambers and Muon Telescopes. - 6.3 The IGY and IQSY Neutron Monitors, and Spaceship Earth. - 6.4 Satellite Borne Detectors. - 6.5 Latitude Effects and the Yield Functions. - 6.6 Inter-calibration of the Different Cosmic Ray Records. - 6.7 Cosmic Ray Archives. - References. - 7 Time Variations of the Cosmic Radiation. - 7.1 Introduction and Atmospheric Effects. - 7.2 The Eleven-and Twenty-Two-Year Variations. - 7.3 The Long-term Variations. - 7.4 Forbush Decreases, Globally Merged Interaction Regions and Some Smaller Effects. - References. - 8 The Solar Cosmic Radiation. - 8.1 Historical Overview. - 8.2 The Observed Production of Cosmic Rays by the Sun. - 8.2.1Ground Level Events. - 8.2.2 SEP Events Observed by Satellites. - 8.2.3 Paleo-Cosmic Ray Measurements of SEP Events. - 8.3 Overall Characteristics of the Solar Cosmic Radiation. - 8.3.1 The Energy Spectra. - 8.3.2 The Effect of Longitude Relative to the Central Solar Meridian. - 8.3.3 The Frequency of Occurrence, and the Detection of Historic SEP Events. - References. - Part 3 Cosmogenic Radionuclides. - 9 Introduction to Cosmogenic Radionuclides. - 10 Production of Cosmogenic Radionuclides in the Atmosphere. - 10.1 Introduction. - 10.2 Interaction of Primary Cosmic Rays with the Atmosphere. - 10.2.1 Production of Secondary Particles. - 10.2.2 Ionization and Excitation Processes. - 10.2.3 Simulated Atmospheric Proton and Neutron Fluxes. - 10.3 Production of Cosmogenic Radionuclides in the Atmosphere. - 10.3.1 Early Production Models. - 10.3.2 Production Cross-Sections. - 10.3.3 Production Rates and Inventories. - 10.4 Production Results and Analytical Tools. - References. - 11 Production of Cosmogenic Radionuclides in Other Environmental Systems. - 11.1 Introduction. - 11.2 Terrestrial Solid Matter (Rocks, Ice). - 11.2.1 36Cl Production in Limestone and Dolomite. - 11.2.2 10Be and 14C Production in Ice. - 11.3 Extraterrestrial Solid Matter. - References. - 12 Alternative Production Mechanisms. - 12.1 Introduction. - 12.2 Natural Production Mechanisms. - 12.2.1 Cosmic Ray Induced Reactions. - 12.2.2 Radioactive Decay-Induced Reactions. - 12.3 Anthropogenic Production Mechanisms. - 12.3.1 Nuclear Power Plant and Nuclear Bomb-Induced Reactions. - 12.3.2 Research, Industrial, and Medical Induced Reactions. - References. - 13 Transport and Deposition. - 13.1 Introduction. - 13.2 Basics of the Atmosphere. - 13.3 Removal or Scavenging Processes. - 13.3.1 Wet Deposition. - 13.3.2 Dry Deposition. - 13.3.3 Gravitational Settling. - 13.3.4 The Big Picture. - 13.4 Modelling the Atmospheric Transport. - 13.4.1 Summary. - 13.5 Geochemical Cycles. - 13.5.1 Introduction. - 13.5.2 The Beryllium Cycle. - 13.5.3 Carbon Cycle. - 13.5.4 The Chlorine Cycle. - 13.5.5 The Iodine Cycle. - References. - 14 Archives. - 14.1 Introduction. - 14.2 Intrinsic Properties of the Cosmogenic Radionuclide Archives. - 14.3 Time Scales. - 14.4 Examples of Archives. - 14.5 Proxies and Surrogates. - 14.6 Properties of Data in the Cosmogenic Archives. - 14.6.1 Sampling Effects. - 14.6.2 Transfer Functions. - 14.7 Modelled Transfer Functions. - 14.7.1 10Be and 7Be in the Atmosphere. - 14.7.2 10Be and 26Al in Deep-Sea Sediments. - References. - 15 Detection. - 15.1 Introduction. - 15.2 Low-Level Decay Counting. - 15.3 Accelerator Mass Spectrometry. - 15.4 Decay Versus Atom Counting. - 15.5 Other Techniques, Optical Methods. - 15.5.1 Final Remarks. - References. - Part 4 Applications. - 16 Introduction to Applications. - 17 Solar Physics. - 17.1 Introduction. - 17.2 Solar Periodicities and the "Grand Minima" in the Cosmogenic Radionuclide Record. - 17.2.1 Solar Periodicities: Time Domain Studies. - 17.2.2 Solar Periodicities: Frequency Domain Studies. - 17.3 Cosmic Rayand Solar Effects in the Past. - 17.3.1 The Past Millennium. - 17.3.2 The Past 10,000 Years (the "Holocene"). - 17.3.3 The Long Solar Minimum of 2007-2009. - 17.4 The Heliomagnetic Field Throughout the Past 10,000 Years. - 17.5 Solar Irradiance and Terrestrial Climate. - 17.6 Radiation Doses on Earth and in Space in the Future. - 17.7 Quantitative Measures of Solar Activity for the Past. - 17.7.1 Reconstructed Sunspot Numbers. - 17.7.2 Modulation Function. - References. - 18 Galactic Astronomy. - 18.1 Introduction. - 18.2 Galactic Structure. - 18.3 Individual Supernova. - References. - 19 Atmosphere. - 19.1 Introduction. - 19.2 Studies of Atmospheric Mixing. - 19.3 36Cl Bomb Pulse as a Tracer of Atmospheric Transport. - 19.4 Concentrations and Fluxes. - References. - 20 Hydrosphere. - 20.1 Introduction. - 20.2 Tritium. - 20.3 Carbon-14. - 20.4 Krypton-81. - 20.5 Chlorine-36. - 20.6 Beryllium-7 to Beryllium-10 Ratio. - References. - 21 Geosphere. - 21.1 Introduction. - 21.2 Geomagnetic Field Intensity. - 21.3 Transport of Cosmogenic Radionuclides in Geological Systems. - 21.3.1 Introduction. - 21.3.2 Migration in Ice. - 21.3.3 Transport in Soils. - 21.3.4 Transport in Rocks. - 21.3.5 Formation of Loess Plateaus. - 21.3.6 Subduction. - References. - 22 Biosphere. - 22.1 Introduction. - 22.2 Radiocarbon Applications. - 22.3 Chlorine-36 in Ecosystems. - 22.4 Iodine-129. - 22.5 Aluminium-26. - References. - 23 Dating. - 23.1 Introduction. - 23.2 Absolute Dating. - 23.2.1 Principle of Radiocarbon Dating. - 23.2.2 Exposure Dating. - 23.2.3 10Be/36Cl- and 7Be/10Be-Dating. - 23.3 Synchronization of Records. - 23.3.1 10Be or 36Cl with 14C During the Holocene. - 23.3.2 The Use of Time Markers. - References. - Glossary. - Index.

Note: Contents: 1 Introduction. - 2 Time Scales and Ages. - 2.1 Absolute Time Scales. - 2.2 Relative Time Scales. - 2.3 Physical and Chemical Time Scales. - 3 Selection, Collection, Packing, Storage, Transport,and Description of the Samples. - 3.1 Selection and Collection of the Samples. - 3.2 Packing, Storage, and Transport of the Samples. - 3.3 Sample Description. - 4 Treatment and Interpretation of the Raw Data. - 4.1 Suitability of a Sample for Dating and Reliabilityof the Dates. - 4.1.1 Soft-Rock Dating. - 4.1.2 Hard-Rock Dating. - 4.1.3 Isotope Geochemistry. - 4.2 Mathematical Evaluation of Physical and Chemical Age Data. - 4.2.1 Rules for Simple Calculations with the Dating Results; Statistical Tests. - 4.2.2 Comparison of Age Values. - 4.2.3 Numerical and Graphical Evaluation of Age Values. - 4.3 Publication of the Age Values. - 5 Physical Dating Methods. - 5.1 Principles. - 5.2 Sample Treatment and Measurement Techniques. - 5.2.1 Sample Treatment. - 5.2.1.1 Hard-Rock Samples. - 5.2.1.2 Soft-Rock Samples. - 5.2.2 Radioactivity Measurements: Decay Counting Methods. - 5.2.2.1 Gas-Filled Proportional and Geiger-Müller Counters. - 5.2.2.2 Scintillation Counters. - 5.2.2.3 Semiconductor Detectors. - 5.2.3 Measurement of Stable and Long-Lived Isotopes: Atom Counting Methods. - 5.2.3.1 Mass Spectrometry (MS). - 5.2.3.2 Accelerator Mass Spectrometry (AMS). - 5.2.3.3 Resonance-Ionization Spectrometry (RIS). - 5.2.4 Other Analytical Techniques. - 5.2.4.1 Isotope Dilution Analysis (ID). - 5.2.4.2 Neutron Activation Analysis (NAA). - 5.2.4.3 Flame Photometry, Atomic Absorption Spectrometry (AA) and Inductive Coupled Plasma Analysis (ICP). - 5.2.4.4 Ion-Microprobe (IMP) and Laser Microprobe Mass Analysis (LAMMA). - 5.2.4.5 X-Ray Fluorescence Analysis (XRF) . - 6 Radiometric Dating Methods. - 6.1 Parent/Daughter Isotope Ratios as a Geochronometer. - 6.1.1 Potassium/Argon (40K/40Ar) Method. - 6.1.1.1 Conventional Potassium/Argon (40K/40Ar) Method. - 6.1.1.2 Argon/Argon (39Ar/40Ar) Method. - 6.1.2 Potassium/Calcium (40K/40Ca) Method. - 6.1.3 Rubidium/Strontium (87Rb/87Sr) Method. - 6.1.4 Lanthanum/Cerium (138La/138Ce) Method. - 6.1.5 Lanthanum/Barium (138La/138Ba) Method. - 6.1.6 Samarium/Neodymium (147Sm/143Nd) Method. - 6.1.7 Lutetium/Hafnium (176Lu/176Hf) Method. - 6.1.8 Rhenium/Osmium (187Re/187Os) Method. - 6.1.9 Uranium/Thorium/Lead Methods (238U/206Pb, 235U/207Pb and 232Th/208Pb Methods). - 6.1.10 Common Lead Method. - 6.1.11 Lead/Lead (207Pb/206Pb) Method. - 6.1.12 Chemical Lead Method. - 6.1.13 Lead/Alpha Method (Larsen Method). - 6.1.14 Krypton/Krypton (Krsf/Krn) Method. - 6.1.15 Xenon Methods. - 6.1.15.1 Uranium/Xenon (U/Xesf) Method. - 6.1.15.2 Xenon/Xenon (Xesf/Xen) Method. - 6.2 Dating with Cosmogenic Radionuclides. - 6.2.1 Radiocarbon (14C) Method. - 6.2.2 Tritium (3H) Methods. - 6.2.2.1 Classical Tritium (3H) Method. - 6.2.2.2 Tritium/Helium-3 (3H/3He) and Helium-3 (3He)Methods. - 6.2.3 Beryllium-10 (10Be) Method. - 6.2.4 Sodium-22 (22Na) Method. - 6.2.5 Aluminium-26 (26Al) Method. - 6.2.6 Silicon-32 (32Si) Method. - 6.2.7 Chlorine-36 (36Cl) Method. - 6.2.8 Argon-39 (39Ar) Method. - 6.2.9 Calcium-41 (41Ca) Method. - 6.2.10 Manganese-53 (53Mn) Method. - 6.2.11 Krypton-81 (81Kr) Method. - 6.2.12 Iodine-129 (129I) Method. - 6.2.13 Aluminium-26/Beryllium-10 (26Al/10Be) Method. - 6.2.14 Beryllium-10/Chlorine-36 (10Be/36Cl) Method. - 6.3 Dating Based on Radioactive Disequilibrium of the Uranium, Thorium, and Protactinium Decay Series: The Uranium/Thorium/Protactinium Methods. - 6.3.1 230Th/234U Method. - 6.3.2 231Pa/235U Method. - 6.3.3 231Pa/230Th Method. - 6.3.4 234U/238U Method. - 6.3.5 230Th-excess Method. - 6.3.6 231Pa-excess Method. - 6.3.7 230Th-excess/232Th or 230Th/238U Method. - 6.3.8 231Pa-excess/23Th-excess Method. - 6.3.9 234Th-excess Method. - 6.3.10 228Th-excess/232Th Method. - 6.3.11 Dating Methods Based on Supported 226Ra and Unsupported 226Ra. - 6.3.12 224Ra and 228Ra Methods. - 6.3.13 210Pb Method. - 6.3.14 Uranium/Helium (U/He) Method. - 6.3.15 Radium/Radon Method. - 6.4 Age Determination Using Radiation Damage. - 6.4.1 Thermoluminescence (TL) Method. - 6.4.2 Optical Dating (OSL) Method. - 6.4.3 Electron Spin Resonance (ESR or EPR) Method. - 6.4.4 Exo-Electron Method (TSEE Method). - 6.4.5 Thermally Stimulated Current (TSC) Method. - 6.4.6 Differential Thermoanalysis (DTA). - 6.4.7 Fission Track Method (FT Method). - 6.4.8 Alpha-Recoil Track Method. - 6.4.9 Age Determination Using Pleochroic Haloes. - 6.5 Dating Meteorites and Lunar Rocks. - 6.5.1 Introduction. - 6.5.2 Sample Preparation and Measurement. - 6.5.3 Formation Interval. - 6.5.4 Solidification Ages. - 6.5.5 Gas Retention Ages. - 6.5.6 Cosmic Ray Exposure Ages. - 6.5.7 Terrestrial Ages of Meteorites. - 7 Chronostratigraphic Methods Using Global Time Markers. - 7.1 Paleomagnetic Dating Methods. - 7.2 Chronostratigraphic Time-Scale Using [Delta] 18O Values. - 7.3 Chronostratigraphic Time-Scale Using [Delta] 34S and [Delta] 13C Values and 87Sr/86Sr Ratios. - 7.4 Artificial Radionuclides as Time Markers. - 7.5 Geochemical Time Markers. - 7.6 Chemical Pollution as Time Markers. - 8 Chemical Dating Methods. - 8.1 Amino-Acid Racemization Method (AAR). - 8.2 Amino-Acid Degradation Method. - 8.3 Dating of Bones Using the Nitrogen or Collagen Content. - 8.4 Chemical Electron-Spin-Resonance (ESR) Dating. - 8.5 Molecular (Protein and DNA) Clocks. - 8.6 Obsidian Hydration Method. - 8.7 Dating of Man-Made Glass. - 8.8 Calcium Diffusion and Cation-Ratio Methods. - 8.9 Dating of Bones Using the Fluorine or Uranium Content. - 9 Phanerozoic Time-Scale. - 9.1 Objectives and History of Geochronolgy. - 9.2 Geological Time-Scales. - 9.3 The Future. - 10 Literature. - 10.1 Journals that Frequently Publish Geochronological Papers. - 10.2 Geochronology Textbooks. - 10.3 References. - Acknowledgments. - Appendix A: Geochronology Glossary. - Appendix B: Radioactive and Stable Isotopes in Geochronology. - Appendix C: List of Addresses. - Subject Index. - Foldout Table: Dating Methods, Ranges, and Materials.

Note: Table of Contents: Prologue. - List of authors and participants. - I. RADIOCARBON AND ABSOLUTE CHRONOLOGIES. - Tree-ring 14C calibration at 10.000 BP / B. Kromer and B. Becker. - On flow model dating of stable isotope records from Greenland ice cores 7 S. J. Johnsen and W. Dansgaard. - The clay-varve based Swedish time scale and its relation to the Late Weichselian radiocarbon chronology / S. björck, I. Cato, L. Brunnberg, B. Strömberg. - A step towards an absolute time-scale for the Late-Glacial: annually laminated sediments from Soppensee (Switzerland) / A. F. Lotter. - B. Ammann, J. Beer, I. Hajdas, M. Sturm. - The late glacial-holocene transition in central Europe derived from isotope studies of laminated sediments from Lake Gościaź (Poland) / K. Rozanski, T. Goslar, M. Dulinski, T. Kuc, M. F. Pazdur, A. Walanus. - Younger Dryas oscillation - varve dated microstratigraphic, palynological and palaeomagnetic records from Lake Holzmaar, Germany / B. Zolitschka, B. Haverkamp, J. F. W. Negendank. - 230Th/234U and 14C ages obtained by mass spectrometry on corals from Barbados (West Indies), Isabela (Galapagos) and Mururoa (French Polynesia) / E. Bard, R. G. Fairbanks, M. Arnold, B. Hamelin. - II. COSMONUCLIDE PRODUCTION CHANGES DURING THE PAST. - Expected secular variations in the global terrestrial production rate of radiocarbon / D. Lal. - 10Be deposition at Vostok, Antarctica, during the last 50,000 years and its relationship to possible cosmogenic production variations during this period / G. M. Raisbeck, F. Yiou, J. Jouzel, J. R. Petit, N. I. Barkov, E. Bard. - 10Be peaks as time markers in polar ice cores / J. Beer, S. J. Johnsen, G. Bonani, R. C. Finkel, C. C. Langway, H. Oeschger, B. Stauffer, M. Suter, W. Woelfli. - Variation of geomagnetic field intensity from 8-60 Ky BP, Massif Central France / J. Salis and N. Bonhommet. - A geomagnetic calibration of the radiocarbon time-scale / A. Mazaud, C. Laj, E. Bard, M. Arnold, E. Tric. - III. CLIMATIC CHANGES DURING THE LAST DEGLACIATION. - The strength of the nordic heat pump / W. S. Broecker. - δ18O time-slice reconstruction of meltwater anomalies at Termination 1 in the North Atlantic between 50 and 80°N / M. Sarnthein, E. Jansen, M. Arnold, J. C. Duplessy, H. Erlenkeuser, A. Flatoy, T. Veum, E. Vogelsang, M. S. Weinelt. - A new method to reconstruct sea surface salinity: application to the North Atlantic ocean during the Younger Dryas / J.-C. Duplessy, L. Labeyrie, A. Juillet-Leclerc, J. Duprat. - The determination of past ocean-atmosphere radiocarbon differences / J. R. Southon, D. E. Nelson, J. S. Vogel. - The last deglaciation in Antarctica: further evidence of a "Younger Dryas" type climatic event / J. Jouzel, J. R. Petit, N. I. Barkov, J. M. Barnola, J. Chappellaz, P. Ciais, V. M. Kotkyakov, C. Lorius, V. N. Petrov, D. Raynaud, C. Ritz. - Possible ice-core evidence for a fresh melt water cap over the Atlantic ocean in the early Holocene / D. A. Fisher. - Climatic changes in Northwest Africa during the last deglaciation (16-7 ka BP) / F. Gasse, J. Ch. Fontes. - The palynological expression and timing of the Younger Dryas event - Europe versus Eastern North America / D. M. Peteet.

Note: Table of Contents: 1 The Solid Phase of Marine Sediments / DIETER K. FÜTTERER 1.1 Introduction 1.2 Sources and Components of Marine Sediments 1.2.1 Lithogenous Sediments 1.2.2 Biogenous Sediments 1.2.3 Hydrogenous Sediments 1.3 Classification of Marine Sediments 1.3.1 Terrigenous Sediments 1.3.2 Deep-Sea Sediments 1.4 Global Patterns of Sediment Distribution 1.4.1 Distribution Patterns of Shelf Sediments 1.4.2 Distribution Patterns of Deep-Sea Sediments 1.4.3 Distribution Patterns of Glay Minerals 1.4.4 Sedimentation Rates 2 Geophysical Perspectives in Marine Sediments 2.1 Physical Properties of Marine Sediments / MONIKA BREITZKE 2.1.1 Introduction 2.1.2 Porosity and Wet Bulk Density 2.1.2.1 Analysis by Weight and Volume 2.1.2.2 Gamma Ray Attenuation 2.1.2.3 Electrical Resistivity (Galvanic Method) 2.1.2.4 Electrical Resistivity (Inductive Method) 2.1.3 Permeability 2.1.4 Acoustic and Elastic Properties 2.1.4.1 Biot-Stoll Model 2.1.4.2 Full Waveform Ultrasonic Gore Logging 2.1.5 Sediment Classification 2.1.5.1 Full Waveform Gore Logs as Acoustic Images 2.1.5.2 P-and S-Wave Velocity, Attenuation, Elastic Moduli and Permeability 2.1.6 Sediment Echosounding 2.1.6.1 Synthetic Seismograms 2.1.6.2 Narrow-Beam Parasound Echosounder Recordings 2.2 Sedimentary Magnetism / ULRICH BLEIL 2.2.1 Introduction 2.2.2 Biogenie Magnetic Minerals in Marine Sediments 2.2.3 Reduction Diagenesis of Magnetic Minerals in Marine Environments 3 Quantification of Early Diagenesis: Dissolved Constituents in Marine Pore Water / HORST D. SCHULZ 3.1 Introduction: How to Read Pore Water Concentration Profiles 3.2 Calculation of Diffusive Fluxes and Diagenetic Reaction Rates 3.2.1 Steady State and Non-Steady State Situations 3.2.2 The Steady State Situation and Fick's First Law of Diffusion 3.2.3 Quantitative Evaluation of Steady State Concentration Profiles 3.2.4 The Non-Steady State Situation and Fick's Second Law of Diffusion 3.2.5 The Primary Redox-Reactions: Degradation of Organic Matter 3.3 Sampling of Pore Water for Ex-Situ Measurements 3.3.1 Obtaining Sampies of Sediment for the Analysis of Pore Water 3.3.2 Pore Water Extraction from the Sediment 3.3.3 Storage, Transport and Preservation of Pore Water 3.4 Analyzing Constituents in Pore Water, Typical Profiles 3.5 In-Situ Measurements 3.6 Influence of Bioturbation, Bioirrigation, and Advection 4 Organic Matter: The Driving Force for Early Diagenesis / JÜRGEN RULLKÖTTER 4.1 The Organic Carbon Cycle 4.2 Organic Matter Accumulation in Sediments 4.2.1 Productivity Versus Preservation 4.2.2 Primary Production of Organic Matter and Export to the Ocean Bottom 4.2.3 Transport of Organic Matter through the Water Column 4.2.4 The Influence of Sedimentation Rate on Organic Matter Burial 4.2.5 Allochthonous Organic Matter in Marine Sediments 4.3 Early Diagenesis 4.3.1 The Organic Carbon Content of Marine Sediments 4.3.2 Chemical Composition of Biomass 4.3.3 The Principle of Selective Preservation 4.3.4 The Formation of Fossil Organic Matter and its Bulk Composition 4.3.5 Early Diagenesis at the Molecular Level 4.3.6 Biological Markers (Molecular Fossils) 4.4 Organic Geochemical Proxies 4.4.1 Total Organic Carbon and Sulfur 4.4.2 Marine Versus Terrigenous Organic Matter 4.4.3 Molecular Paleo-Seawater Temperature and Climate Indicators 4.5 Analytical Techniques 4.5.1 Sam pie Requirements 4.5.2 Elemental and Bulk Isotope Analysis 4.5.3 Rock-Eval Pyrolysis and Pyrolysis Gas Chromatography 4.5.4 Organic Petrography 4.5.5 Bitumen Analysis 4.6 The Future of Marine Geochemistry of Organic Matter 5 Bacteria and Marine Biogeochemistry / Bo BARKER JORGENSEN 5.1 Role of Microorganisms 5.1.1 From Geochemistry to Microbiology - and back 5.1.2 Approaches in Marine Biogeochemistry 5.2 Life and Environments at Small Scale 5.2.1 Hydrodynamics of Low Reynolds Numbers 5.2.2 Diffusion at Small Scale 5.2.3 Diffusive Boundary Layers 5.3 Regulation and Limits of Microbial Processes 5.3.1 Substrate Uptake by Microorganisms 5.3.2 Temperature as a Regulating Factor 5.3.3 Other Regulating Factors 5.4 Energy Metabolism of Prokaryotes 5.4.1 Free Energy 5.4.2 Reduction-Oxidation Processes 5.4.3 Relations to Oxygen 5.4.4 Definitions of Energy Metabolism 5.4.5 Energy Metabolism of Microorganisms 5.4.6 Chemolithotrophs 5.4.7 Respiration and Fermentation 5.5 Pathways of Organic Matter Degradation 5.5.1 Depolymerization of Macromolecules 5.5.2 Aerobic and Anaerobic Mineralization 5.5.3 Depth Zonation of Oxidants 5.6 Methods in Biogeochemistry 5.6.1 Incubation Experiments 5.6.2 Radioactive Tracers 5.6.3 Example: Sulfate Reduction 5.6.4 Specific Inhibitors 5.6.5 Other Methods 6 Early Diagenesis at the Benthic Boundary Layer: Oxygen and Nitrate in Marine Sediments / CHRISTIAN HENSEN AND MATTHIAS ZABEL 6.1 Introduction 6.2 Oxygen and Nitrate Distribution in Seawater 6.3 The Role of Oxygen and Nitrate in Marine Sediments 6.3.1 Respiration and Redox Processes 6.3.1.1 Nitrification and Denitrification 6.3.1.2 Coupling of Oxygen and Nitrate to other Redox Pathways 6.3.2 Determination of Consumption Rates and Senthic Fluxes 6.3.2.1 Fluxes and Concentration Profiles Determined by In-Situ Devices 6.3.2.2 Ex-Situ Pore Water Data from Deep-Sea Sediments 6.3.2.3 Determination of Denitrification Rates 6.3.3 Oxic Respiration, Nitrification and Denitrification in Different Marine Environments 6.3.3.1 Quantification of Rates and Fluxes 6.3.3.2 Variation in Different Marine Environments: Case Studies 6.4 Summary 7 The Reactivity of Iron / RALF R. HAESE 7.1 Introduction 7.2 Pathways of Iron Input to Marine Sediments 7.2.1 Fluvial Input 7.2.2 Aeolian Input 7.3 Iron as a Limiting Nutrient for Primary Productivity 7.4 The Early Diagenesis of Iron in Sediments 7.4.1 Dissimilatary Iran Reductian 7.4.2 Solid Phase Ferric Iron and its Bioavailability 7.4.2.1 Properties of Iron Oxides 7.4.2.2 Bioavailability of Iron Oxides 7.4.2.3 Bioavailability of Sheet Silicate Sound Ferric lron 7.4.3 Iron and Manganese Redax Cycles 7.4.4 Iron Reactivity towards S, O2, Mn, NO3, P, HCO3, and Si-AI 7.4.4.1 lron Reduction by HS and Ligands 7.4.4.2 Iron Oxidation by O2, NO3, and Mn4+ 7.4.4.3 Iron-Sound Phosphorus 7.4.4.4 The Formation of Siderite 7.4.4.5 The Formation of lron Searing Aluminosilicates 7.4.5 Discussion: The Importance of Fe-and Mn-Reactivity in Various Enyironments 7.5 The Assay for Ferric and Ferrous Iron 8 Sulfate Reduction in Marine Sediments / SABINE KASTEN AND BO BARKER JØRGENSEN 8.1 Introduction 8.2 Sulfate Reduction and the Degradation of Organic Matter 8.3 Biotic and Abiotic Processes Coupled to Sulfate Reduction 8.3.1 Pyrite Formation 8.3.2 Effects of Sulfate Reduction on Sedimentary Solid Phases 8.4 Determination of Sulfate Reduction Rates 9 Marine Carbonates: Their Formation and Destruction / RALPH R. SCHNEIDER, HORST D. SCHULZ AND CHRISTIAN HENSEN 9.1 Introduction 9.2 Marine Environments of Carbonate Production and Accumulation 9.2.1 Shallow-Water Carbonates 9.2.2 Pelagic Calcareous Sediments 9.3 The Calcite-Carbonate-Equilibrium in Marine Aquatic Systems 9.3.1 Primary Reactions of the Calcite-Carbonate-Equilibrium with Atmospheric Contact in Infinitely Diluted Solutions 9.3.2 Primary Reactions of the Calcite-Carbonate-Equilibrium without Atmospheric Contact 9.3.3 Secondary Reactions of the Calcite-Carbonate-Equilibrium in Seawater 9.3.4 Examples for Calculation of the Calcite-Carbonate-Equilibrium in Ocean Waters 9.4 Carbonate Reservoir Sizes and Fluxes between Particulate and Dissolved Reservoirs 9.4.1 Production Versus Dissolution of Pelagic Carbonates 9.4.2 Inorganic and Organic Carbon Release trom Deep-Sea Sediments 10 Influences of Geochemical Processes on Stable Isotope Distribution in Marine Sediments / TORSTEN SICKERT 10.1 Introduction 10.2 Fundamentals 10.2.1 Principles of Isotopic Fractionation 10.2.2 Analytical Procedures 10.3 Geochemicallnfluences on 18O/16O Ratios 10.3.1 δ18O of Seawater 10.3.2 δ18O in Marine Carbonates 10.4 Geochemical Influences on 13C/12C Ratios 10.4.1

Note: Inhaltsverzeichnis: 1 Einleitung. - 1.1 Definition von Paläo- und Archäomagnetismus. - 1.2 Einordnung der Methoden innerhalb der Geophysik. - 1.3 Aussagemöglichkeiten über den früheren Zustand der Erde. - 1.4 Wechselbeziehungen mit Nachbardisziplinen. - 1.5 Maßsysteme, Einheiten. - 2 Methodische Grundlagen. - 2.1 Eigenschaften und Ursprung des Erdmagnetfeldes. - 2.1.1 Definition der Kenngrößen des Erdmagnetfeldes X, Y, H, Z, F, D, I und ihre Verknüpfungen. - 2.1.2 Ideales und reales Erdmagnetfeld. - 2.1.3 Nichtdipolanteile in Raum und Zeit (Säkularvariation). - 2.1.4 Kugelfunktionsentwicklung und zeitliche Änderungen der Feldgrößen. - 2.1.5 Theorien zum Ursprung des erdmagnetischen Feldes. - 2.2 Gesteinsmagnetische Grundlagen. - 2.2.1 Diamagnetismus, Paramagnetismus, Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus und Ferrimagnetismus. - 2.2.1.1 Definition der Magnetisierung und des Diamagnetismus. - 2.2.1.2 Paramagnetismus. - 2.2.1.3 Ferromagnetismus. - 2.2.1.4 Antiferromagnetismus. - 2.2 A.5 Ferrimagnetismus. - 2.2.2 Definition magnetischer Kenngrößen (k, Hc, Js, ..) der Ferro(i)magnetika. - 2.2.3 Anisotropie der Suszeptibilität. - 2.2.4 Selbstentmagnetisierung und magnetische Brechung. - 2.2.5 Kristallanisotropie und Magnetostriktion. - 2.2.6 SD-PSD-MD-Teilchen und ihre typischen Eigenschaften und Unterscheidungsmerkmale. - 2.3 Magnetische und strukturelle Eigenschaften natürlicher Ferrite. - 2.3.1 Magnetit. - 2.3.2 Ternäres System (FeO-TiO2-Fe2O3) und die Mischreihe der Titanomagnetite. - 2.3.3 Hämatit und Maghemit. - 2.3.4 Mischreihe der Hämo-Ilmenite. - 2.3.5 Nichtstöchiometrische Minerale im ternären System der Ti-Oxide, Titanomaghemite. - 2.3.6 Pyrrhotit und Greigit. - 2.3.7 Goethit. - 2.3.8 Methoden zur Identifikation von ferro(i)magnetischen Mineralphasen. - 2.4 Die Typen der remanenten Magnetisierung und ihre spezifischen Eigenschaften. - 2.4.1 Natürliche remanente Magnetisierung NRM. - 2.4.2 Thermoremanente Magnetisierung TRM. - 2.4.3 Partielle thermoremanente Magnetisierung PTRM. - 2.4.4 Chemische Remanenz CRM. - 2.4.5 Sedimentationsremanenz DRM. - 2.4.6 Postsedimentationsremanenz PDDRM. - 2.4.7 Piezoremanenz PRM. - 2.4.8 Viskose Remanenz VRM. - 2.4.9 Isothermale Remanenz IRM. - 2.4.10 Charakteristische Remanenz ChRM. - 2.4.11 Anhysteretische Remanenz ARM. - 2.4.12 Selbstumkehr einer remanenten Magnetisierung. - 2.4.13 Andere Remanenztypen. - 2.5 Typische magnetische Eigenschaften verschiedener Gesteine und archäologischer Materialien. - 2.5.1 Basalte und andere Ergußgesteine. - 2.5.2 Intrusivgesteine. - 2.5.3 Ganggesteine. - 2.5.4 Sandsteine. - 2.5.5 Tonsteine. - 2.5.6 Karbonatgesteine. - 2.5.7 Metamorphe Gesteine. - 2.5.8 Einfluß der Verwitterung. - 2.5.9 Sonstige Gesteine. - 2.5.10 Archäologisches Material. - 2.6 Verfahren zur Analyse einer remanenten Magnetisierung. - 2.6.1 Wechselfeldentmagnetisierung. - 2.6.2 Thermische Entmagnetisierung. - 2.6.3 Chemische Entmagnetisierung. - 2.6.4 Stoßwellenentmagnetisierung. - 2.6.5 Lowrie-Fuller-Test. - 2.6.6 Orthogonale Projektionen (Zijderveld-Diagramme) und Darstellung der Remanenzrichtungen im Schmidtschen Netz. - 2.6.7 Methode der Differenzvektoren. - 2.6.8 Methode der konvergierenden Großkreise. - 2.6.9 Mehrkomponentenanalyse. - 2.7 Alter einer Remanenz und radiometrische Alter. - 2.7.1 Faltungstest. - 2.7.2 Konglomerattest. - 2.7.3 Kontakttest. - 2.7.4 Thellier-Test. - 2.7.5 Reversal-Test. - 2.7.6 Beziehungen zwischen Remanenzalter und radiometrisch oder biostratigraphisch bestimmten Altern. - 2.8 Statistische Methoden zur Analyse von Remanenzrichtungen. - 2.8.1 Mittlere Richtungen und Fisher-Statistik. - 2.8.2 Fehlerfortpflanzung. - 2.8.3 Signifikanztests. - 2.8.4 Analyse und statistische Behandlung von Inklinationsdaten. - 2.9 Berechnung des virtuellen geomagnetischen Pols VGP und des virtuellen geomagnetischen Dipolmoments Mpal. - 2.9.1 VGP-Berechnung auf der Basis der Dipolhypothese. - 2.9.2 Statistische Behandlung der Pollagen. - 2.9.3 Berechnung des virtuellen Dipolmoments Mpal. - 2.10 Methoden zur Bestimmung der Paläointensität. - 2.10.1 Methode unter Verwendung der TRM (Methode Thellier). - 2.10.2 Methode unter Verwendung der ARM (Methode Shaw). - 2.10.3 Methode unter Verwendung der DRM. - 2.11 Probenentnahme und Meßgeräte im Paläomagnetismus und Archäomagnetismus. - 2.11.1 Kriterien für die Auswahl von Beprobungsorten. - 2.11.2 Statistische Minimalanforderungen. - 2.11.3 Bestimmung der horizontalen Referenzebene und einer Referenzrichtung. - 2.11.4 Entnahme von orientierten Handstücken. - 2.11.5 Entnahme von Kernen mit Diamantbohrern und Kolbenloten. - 2.11.6 Probenentnahme bei archäologischen Fundorten. - 2.11.7 Laborgeräte zur Messung magnetischer Parameter. - 2.11.7.1 Messung der remanenten Magnetisierung. - 2.11.7.2 Messung der Suszeptibilität und ihrer Anisotropie. - 2.11.7.3 Messung der Koerzitivkraft Hc. - 2.11.7.4 Messung der Curie-Temperatur Tc. - 2.11.8 Geräte zur Entmagnetisierung von Proben. - 2.11.8.1 Wechselfeldentmagnetisierung. - 2.11.8.2 Thermische Entmagnetisierung. - 2.11.8.3 Chemische Entmagnetisierung. - 2.11.8.4 Spulensysteme für die Kompensation des erdmagnetischen Feldes. - 2.11.8.5 Magnetische Abschirmung. - 2.12 Mikroskopie und Mößbauer-Spektroskopie. - 2.12.1 Erzmikroskopie: Dünnschliffe, Anschliffe. - 2.12.2 Rasterelektronenmikroskopie REM. - 2.12.3 Transmissionselektronenmikroskopie TEM. - 2.12.4 Mößbauer-Spektroskopie. - 3 Ergebnisse des Paläo- und Archäomagnetismus. - 3.1 Geometrie des Erdmagnetfeldes. - 3.1.1 Hypothese vom axialen geozentrischen Dipol. - 3.1.2 Archäosäkularvariation. - 3.1.3 Quartäre Säkularvariation. - 3.1.4 Paläosäkularvariation. - 3.1.5 Exkursionen des Erdmagnetfeldes. - 3.2 Polwanderungskurven größerer Kontinentalschollen. - 3.2.1 Scheinbare oder echte Polwanderung?. - 3.2.2 Scheinbare Polwanderungskurven der großen Kontinentalschollen. - 3.2.3 Scheinbare Polwanderungskurven von Mikroplatten. - 3.3 Feldumkehr und Polaritätszeitskalen. - 3.3.1 Selbstumkehr der Remanenz oder Feldumkehr?. - 3.3.2 Polaritätszeitskala der letzten 0.7 Ma. - 3.3.3 Polaritätszeitskala der letzten 5 Ma. - 3.3.4 Polaritätszeitskala der letzten 150 Ma. - 3.3.5 Polaritätszeitskalen der früheren geologischen Vergangenheit. - 3.3.6 Feldverhalten während einer Feldumkehr. - 3.3.7 Statistik der Feldumkehrungen. - 3.4 Paläointensität des Erdmagnetfeldes. - 3.4.1 Ergebnisse von archäologischen Proben. - 3.4.2 Paläointensitäten der geologischen Vergangenheit. - 3.4.3 Paläointensität während einer Feldumkehr. - 4 Anwendung des Paläomagnetismus auf geologische, petrologische und archäologische Fragestellungen. - 4.1 Anwendungen in der Geologie und der Tektonik. - 4.1.1 Paläorekonstruktion von Kontinentverteilungen. - 4.1.2 Paläobreitenbestimmungen von Krustenblöcken. - 4.1.3 Nachweis von Rotationsbewegungen. - 4.1.4 Altersbestimmung mit Hilfe der scheinbaren Polwanderungskurven. - 4.1.5 Datierung mit der Magnetostratigraphie. - 4.2 Gesteinsmagnetische Untersuchungen. - 4.2.1 Suszeptibilität und Magnetitgehalt. - 4.2.2 Anisotropie der magnetischen Suszeptibilität. - 4.2.3 Messung magnetischer Eigenschaften bei tiefen Temperaturen. - 4.2.4 Koenigsbergerscher Q-Faktor. - 4.2.5 Js/T-Kurven zur Identifikation von ferro(i)magnetischen Mineralien. - 4.2.6 IRM-Erwerbskurven und Entmagnetisierung der IRMs mit Wechselfeldern und thermisch. - 4.3 Anwendungen in der Archäologie. - 4.3.1 Datierung mit Hilfe von Standardkurven der Inklination und Deklination. - 4.3.2 Rekonstruktion archäologischer Objekte. - 5 Bibliographie. - 5.1 Gesteinsmagnetismus, Mineralogie. - 5.2 Paläomagnetismus und Archäomagnetismus. - 5.3 Zitierte Literatur . - Anhang. - Programme. - Sachverzeichnis.