ALBERT

Note: TABLE OF CONTENTS: ACKNOWLEDGEMENTS. - PREFACE. - INTRODUCTION. - SYMBOLS AND NOTATION. - PART I. FUNDAMENTAL PHYSICS AND MATERIALS TECHNOLOGY OF ICE. - 1.General Concepts. - 1. Introduction. - 2. Equations of Balance. - 3. Material Response. - (a) General constitutive relations, simple materials. - (b) The rule of material objectivity. - (c) Material symmetry. - (d) Constitutive response for isotropie bodies. - (e) Materials with bounded memory-some constitutive representations. - (f) Incompressibility. - (g) Some representations of isotropic functions. - 4. The Entropy Principle. - (a) The viscous heat-conducting compressible fluid. - (b) The viscous heat-conducting incompressible fluid. - (c) Pressure and extra stress as independent variables. - (d) Thermoelastic solid. - (e) Final remarks. - 5. Phase Changes. - (a) Phase changes for a viscous compressible heat-conducting fluid. - (b) Phase changes for a viscous incompressible heat-conducting fluid. - References. - 2. A Brief Summary of Constitutive Relations for Ice. - 1. Preliminary Remarks. - 2. The Mechanical Properties of Hexagonal Ice. - (a) The crystal structure of ordinary ice. - (b) The elastic behavior of hexagonal ice. - (c) The inelastic behavior of single-crystal ice. - 3. The Mechanical Properties of Polycrystalline Ice. - (a) The elastic behavior of polycrystalline ice. - (b) Linear viscoelastic properties of polycrystalline ice. - (α) General theory. - (β) Experimental results. - (c) Non-linear viscous deformation and creep. - (α) Results of creep tests. - (β) Generalization to a three-dimensional flow law. - (γ) Other flow laws. - 4. The Mechanical Properties of Sea Ice. - (a) The phase diagram of standard sea ice and its brine conten. - (b) Elastic properties. - (c) Other material properties. - References. - PART II. THE DEFORMATION OF AN ICE MASS UNDER ITS OWN WEIGHT. - 3. A Mathematical Ice-flow Model and its Application to Parallel-sided Ice Slabs. - 1. Motivation and Physical Description. - 2. The Basic Model - Its Field Equations and Boundary Conditions. - (a) The field equations. - (α) Cold ice region. - (β) Temperate ice region. - (b) Boundary conditions. - (α) At the free surface. - (β) Along the ice-water interface. - (γ) Along the bedrock surface. - (δ) Along the melting surface. - 3. The Response of a Parallel-sided Ice Slab to Steady Conditions. - (a) Dimensionless forms of the field equations. - (b) Parallel-sided ice slab, a first approximation to glacier and ice-shelf flow dynamics. - (α) Velocity and temperature fields x-independent. - (β) Extending and compressing flow. - (γ) Floating ice shelves 4. Concluding Remark. - References. - 4. Thermo-mechanical Response of Nearly Parallel-sided Ice Slabs Sliding over their Bed. - 1. Motivation. - 2. The Basic Boundary-value Problem and its Reduction to Linear Form. - 3. The Solution of the Boundary-value Problems. - (a) Zeroth-order problem. - (b) First-order problem. - (α) Harmonic perturbation from uniform flow for a zero accumulation rate. - (β) Analytic solution for a Newtonian fluid. - (γ) Numerical solution for non-linear rheology. - (δ) Effect of a steady accumulation rate. - (ε) A historical note on a previous approach. - (η) The first-order temperature problem. - (c) Numerical results for steady state. - (α) Transfer of bottom protuberances to the surface. - (β) Basal stresses. - (γ) Surface velocities. - (δ) Effect of a steady accumulation rate. - 4. Remarks on Response to a Time-dependent Accumulation Rate. - 5. Surface-wave Stability Analysis. - (a) The eigenvalue problem. - (b) Discussion of results. - 6. Final Remarks. - References. - 5. The Application of the Shallow-ice Approximation. - 1. Background and Previous Work. - 2. Derivation of the Basal Shear-stress Formula by Integrating the Momentum Equations over Ice Thickness. - (a) Derivation. - (b) The use of the basal shear-stress formula in applied glaciology. - 3. Solution of the Ice-flow Problem using the Shallow-ice Approximation. - (a) Governing equations. - (b) Shallow-ice approximation. - (c) Construction of the perturbation solution. - (d) Results. - (e) Temperature field. - 4. Theoretical Steady-state Profiles. - (a) Earlier theories and their limitations. - (b) Surface profiles determined by using the shallow-ice approximation. - 5. An Alternative Scaling - a Proper Analysis of Dynamics of Ice Sheets with Ice Divides. - (a) Finite-bed inclination. - (b) Small-bed inclination. - (c) Illustrations. - References. - 6. The Response of a Glacier or an Ice Sheet to Seasonal and Climatic Changes. - 1. Statement of the Problem. - 2. Development of the Kinematic Wave Theory. - (a) Full non-linear theory. - (b) Perturbation expansion-linear theory. - (c) An estimate for the coefficients C and D. - (d) Boundary and initial conditions. - 3. Theoretical Solutions for a Model Glacier. - (a) Solutions neglecting diffusion. - (b) Theoretical solutions for a diffusive model. - (α) Coefficient functions for the special model. - (β) Solution for a step function. - (γ) General solution for uniform accumulation rate. - (δ) The inverse problem - calculation of climate from variations of the snout. - 4. General Treatment for an Arbitrary Valley Glacier. - (a) Fourier analysis in time. - (α) Low-frequency response. - (β) High-frequency response. - (γ) Use of the results. - (b) Direct integration methods. - 5. Derivation of the Surface-wave Equation from First Principles Non-linear Theory. - (a) Surface waves in the shallow-ice approximation. - (α) Integration by the methods of characteristics. - (β) An illustrative example. - (γ) A remark on linearization. - (δ) Effects of diffusion. - (b) Remarks regarding time-dependent surface profiles in ice sheets. - (c) Long waves in an infinite ice slab - Is accounting for diffusion enough?. - (α) Basic equations. - (β) Construction of perturbation solutions. - (γ) Numerical results. - 6. Concluding Remarks. - References. - 7. Three-dimensional and Local Flow Effects in Glaciers and Ice Sheets. - 1. Introduction. - 2. Effect of Valley Sides on the Motion of a Glacier. - (a) Solutions in special cases. - (α) Exact solutions for the limiting cases. - (β) Solution for a slightly off-circular channel. - (γ) A note on very deep and wide channels. - (b) A useful result for symmetrical channels with no boundary slip. - (c) Numerical solution - discussion of results. - 3. Three-dimensional Flow Effects in Ice Sheets. - (a) Basic equations. - (b) Decoupling of the stress-velocity problem from the problem of surface profile. - (c) The equation describing the surface geometry. - (d) The margin conditions. - 4. Variational Principles. - (a) Fundamental variational theorem. - (b) Variational principle for velocities. - (c) Reciprocal variational theorem. - (d) Maximum and minimum principles. - (e) Adoption of the variational principles to ice problems. - 5. Discussion of Some Finite-element Solutions. - References. - Appendix: Detailed Calculations Pertaining to Higher-order Stresses in the Shallow-ice Approximation. - AUTHOR INDEX. - SUBJECT INDEX.

Note: Inhaltsverzeichnis: 1. Theoretische Grundlagen der angewandten Gravimetrie und Magnetik / Dr. rer. nat. habil. Rolf Rösler. - 1.1. Einleitung. - 1.1.1. Zielstellung. - 1.1.2. Die potentielle Energie. - 1.1.3. Die Potentialfunktion. - 1.2. Das NEWTONsche Volumenpotential. - 1.2.1. NEWTONsches Gravitationspotential. - 1.2.1.1. Das Gravitationsgesetz und die Bestandteile des Schwerevektors. - 1.2.1.2. Einige Eigenschaften der Äquipotentialflächen. - 1.2.2. Die räumliche und flächenhafte Massenverteilung. - 1.2.2.1. Das Potential einer räumlichen Massenverteilung. - 1.2.2.2. Die Ableitungen des Volumen- und des Flächenpotentials. - 1.2.3. Das Potential im Inneren. - 1.2.3.1. Die Existenz des Potentials. - 1.2.3.2. Das Potential einer masseerfüllten Kugel. - 1.2.4. Die BOUGUER-Plattenwirkung. - 1.2.4.1. Die Schwerewirkung einer Kreisscheibe. - 1.2.4.2. Die ebene BOUGUER-Platte. - 1.2.4.3. Die sphärische BOUGUER-Platte. - 1.2.5. Einige Störkörperformeln. - 1.2.5.1. Die Kugel. - 1.2.5.2. Der Quader. - 1.2.5.3. Die vertikale halbunendliche Säule. - 1.2.5.4. Die horizontale halbunendliche Säule. - 1.2.5.5. Die Viertel-Platte. - 1.2.5.6. Höhere Potentialableitungen für den Quader und seine Spezialfalle. - 1.2.5.7. Weitere Störkörperformeln. - 1.3. Dipol- und Multipol-Potentiale. - 1.3.1. Das Dipolpotential. - 1.3.2. Das Potential einer Doppelschicht. - 1.3.3. Die Entwicklung des Volumenpotentials in Multipolpotentiale. - 1.3.3.1. Das Multipolpotential. - 1.3.3.2. Eine Reihenentwicklung des reziproken Abstandes. - 1.3.3.3. Die Reihenentwicklung des Gravitationspotentials der Erde. - 1.3.3.4. Die Entwicklung des Magnetfeldes der Erde nach Kugelfunktionen. - 1.3.4. Das Potential und das Magnetfeld magnetisierter Körper. - 1.3.4.1. Das Problem der Berechnung geomagnetischer Anomalien. - 1.3.4.2. Der Zusammenhang mit dem Schwerepotential. - 1.3.4.3. Die Anomalien des magnetischen Feldes. - 1.3.5. Einige Störkörperformeln für magnetische Anomalien. - 1.3.5.1. Die Kugel. - 1.3.5.2. Der Quader. - 1.3.5.3. Spezialfälle des Quaders. - 1.4. Ebene Potentialfelder. - 1.4.1. Das logarithmische Potential. - 1.4.2. Die Ableitungen des Potentials. - 1.4.2.1. Körper beliebigen Querschnitts. - 1.4.2.2. Die ebene Flächenmasse. - 1.4.2.3. Die Darstellungen des Potentialgradienten mittels komplexer Funktionen. - 1.4.3. Einige Störkörperformeln. - 1.4.3.1. Horizontaler, homogener Kreiszylinder. - 1.4.3.2. Die halbunendliche, dünne Platte. - 1.4.3.3. Das horizontale Rechteck-Prisma. - 1.4.3.4. Die senkrechte Stufe. - 1.4.3.5. Die geneigte Stufe. - 1.4.3.6. Das Prisma mit Polygonquerschnitt. - 1.4.3.7. Die geneigte Platte. - 1.4.4. Störkörperformeln für magnetische Anomalien (ebener Fall). - 1.4.4.1. Der horizontale Kreiszylinder. - 1.4.4.2. Die geneigte Stufe. - 1.4.4.3. Weitere Störkörperformeln. - 1.5. Grundlagen der Interpretation. - 1.5.1. Die Mehrdeutigkeit der Interpretation. - 1.5.2. Feldtransformationen. - 1.5.2.1. Die Aufgabe der Feldtransformationen. - 1.5.2.2. Die Feldfortsetzung. - 1.5.2.3. Die Berechnung höherer vertikaler Ableitungen. - 1.5.2.4. Die Spektraldarstellung des Potentials und seiner Ableitungen mittels FOURIER-Transformation. - 1.5.2.5. Die Transformation magnetischer Anomalien. - 1.5.2.6. Die Glättung der transformierten Feldgrößen. - 1.5.2.7. Anwendung auf ebene Probleme. - 1.5.3. Inverse Aufgaben. - 2. Angewandte Gravimetrie / Dr. rer. nat. Harald Lindner ; Dr. rer. nat. habil. Heinz Militzer ; Dr. mont. Georg Walach. - 2.1. Geophysikalische, geologische und ingenieurtechnische Grundlagen. - 2.1.1. Das Schwerefeld der Erde. - 2.1.2. Ursache und Größenordnung von Schwereanomalien. - 2.1.3. Aufgabenstellung, Einsatzkriterien und Grenzen der Anwendung. - 2.2. Meßgrößen und Meßgeräte. - 2.2.1. Meßgrößen. - 2.2.2. Gravimeter. - 2.2.3. Gradientenmesser. - 2.3. Vorbereitung und Durchführung von Messungen. - 2.3.1. Eichung. - 2.3.2. Bezugs- und Anschlußpunkte, Schwerenetze. - 2.3.3. Gangbestimmung. - 2.3.4. Punktabstand. - 2.3.5. Regionalaufnahme. - 2.3.6. Spezialaufnahme. - 2.3.7. Mikroaufnahme. - 2.3.8. Messungen unter besonderen Bedingungen. - 2.3.8.1. See- und Flugzeugmessungen. - 2.3.8.2. Schacht- und Bohrlochmessungen. - 2.3.8.3. Untertagemessungen. - 2.3.9. Gradientenmessungen. - 2.4. Reduktionen und Anomalien. - 2.4.1. Zielstellung. - 2.4.2. Normalschwerereduktion. - 2.4.3. Freiluftreduktion. - 2.4.4. Geländereduktion für Messungen über- und untertage. - 2.4.5. BOUGUER-Reduktion. - 2.4.6. Isostatische Reduktion. - 2.4.7. BOUGUER-Anomalie. - 2.4.8. Freiluft-Anomalie. - 2.4.9. Isostatische Anomalie. - 2.5. Petrophysikalische Grundlagen der angewandten Gravimetrie. - 2.5.1. Klassifikation von Dichten. - 2.5.2. Dichtewerte verschiedener Gesteine. - 2.5.3. Dichtebestimmung mit Labormethoden. - 2.5.4. Dichtebestimmung mit gravimetrischen Methoden. - 3. Angewandte Magnetik / Dr. rer. nat. habil. Heinz Militzer ; Dipl.-Geophys. Reiner Scheibe ; Dr. phil. Wolfgang Seiberl. - 3.1. Geophysikalische, geologische und ingenieurtechnische Grundlagen. - 3.1.1. Magnetfeld der Erde und magnetische Anomalien. - 3.1.2. Aufgabenstellung und Einsatzkriterien. - 3.2. Meßgrößen und Meßgeräte. - 3.2.1. Meßkomponenten. - 3.2.2. Mechanisch-optische Magnetometer (Feldwaagen). - 3.2.3. Sättigungskernmagnetometer (Ferrosonde, FÖRSTER-Sonde, fluxgate-Magnetometer). - 3.2.4. Kernpräzessionsmagnetometer (Protonenmagnetometer, Kerninduktionsmagnetometer). - 3.2.5. Absorptionszellenmagnetometer (Quantenmagnetometer, Magnetometer mit optisch gepumpten Gasen). - 3.2.6. Apparative, zweckgebundene Besonderheiten. - 3.3. Vorbereitung und Durchführung von Messungen. - 3.3.1. Eichung. - 3.3.2. Anschluß der Messungen, magnetische Netze. - 3.3.3. Fehlerbestimmung. - 3.3.4. Profil- und Punktabstand. - 3.3.5. Regionalaufnahme. - 3.3.6. Spezialaufnahme. - 3.3.7. Mikroaufnahme. - 3.3.8. Gradientenmessung. - 3.3.9. Messungen unter besonderen Bedingungen. - 3.3.9.1. Aeromessungen. - 3.3.9.1.1. Magnetometereinbau im Fluggerät. - 3.3.9.1.2. Flugwegbestimmungen. - 3.3.9.1.3. Flughöhenbestimmung. - 3.3.9.1.4. Aeromagnetisches Flugnetz. - 3.3.9.2. Seemessungen. - 3.3.9.3. Untertagemessungen. - 3.3.9.4. Bohrlochmessungen. - 3.4. Korrekturen und Reduktionen. - 3.4.1. Zielstellung. - 3.4.2. Variationskorrektur. - 3.4.3. Instrumentengangkorrektur. - 3.4.4. Normalfeldreduktion. - 3.4.5. Höhenreduktion. - 3.4.6. Geländereduktion. - 3.4.7. Kompilation von aeromagnetischen und seemagnetischen Messungen. - 4. Paläo- und Archäomagnetik / Dr. mont. Hermann Mauritsch. - 4.1. Einleitung. - 4.2. Physikalische Grundlagen. - 4.3. Physikalische Theorie des Gesteinsmagnetismus. - 4.4. Remanente Magnetisierung natürlicher Gesteine. - 4.5. Spannungseffekte und Anisotropie. - 4.6. Die magnetischen Mineralien. - 4.7. Die Magnetisierung natürlicher Gesteine. - 4.8. Die Probennahme. - 4.9. Messung der Remanenz. - 4.10. Verfahren der magnetischen Reinigung. - 4.11. Feldfreier Raum. - 4.12. Zuverlässigkeitstest paläomagnetischer Ergebnisse. - 4.13. Statistische Analyse. - 4.14. Vergleich paläomagnetischer Daten. - 4.15. Berechnung des paläomagnetischen Pols. - 4.16. Darstellung paläomagnetischer Ergebnisse. - 4.17. Paläointensitätsmessungen. - 4.18. Ergebnisse paläomagnetischer Untersuchungen. - 4.18.1. Magnetostratigraphie. - 4.18.2. Polwanderung und Kontinentaldrift. - 4.18.3. Paläogeographie. - 4.19. Praktische Anwendungsbeispiele. - 4.20. Archäomagnetik. - 5. Bearbeitung und Interpretation der gravimetrischen und magnetischen Meßergebnisse / Dr. rer. nat. Harald Lindner ; Dr. rer. nat. habil. Heinz Militzer ; Dr. rer. nat. habil. Rolf Rösler ; Dipl.-Geophys. Reiner Scheibe. - 5.1. Zielstellung. - 5.2. Bearbeitungsverfahren und Interpretationsbeispiele. - 5.2.1. Verfahren der Feldtransformation. - 5.2.1.1. Regional- und Lokalfeld. - 5.2.1.2. Wellenlängenfilt

Note: Inhaltsverzeichnis Vorwort 5. SAE Gefangene der Insel / Günter Skeib 6. SAE Hauptobservatorium Mirny / Stephan Klemm Auf Empfangsstation an der Prawda-Küste / Peter Glöde 7. SAE Ein ganz unnormaler schöner Tag / Joachim England 8. SAE Südliche Sterne im Fadenkreuz / Joachim Liebert Das Inferno / Günter Leonhardt 10. SAE Schwereanschlußmessung Potsdam-Mirny / Claus Elstner Unterwegs auf dem Inlandeis / Tankred Schmidt 13. SAE Wie die ersten Bilder entstanden / Peter Glöde Antarktika aus kosmischer Sicht / Hartwig Gernandt, Joachim Hofmann 14. SAE Wostok - ein Jahr im Inneren des Kontinents / M. Manfred Schneider Nachts, wenn der Himmel leuchtet / Hans Driescher 17. SAE Das Lager am Abendberg / Reinhard Dietrich 8000 Kilometer über Eis und Schnee / Artur Zielke Kreuz und quer über die Berge der Freundschaft / Klaus Dreßler Helikopter-Sprünge / Siegfried Meier 19. SAE Das Hüttendreieck auf dem Inlandeis / Georg Dittrich Temperaturprofile im Gletscherwind / Alfred Helbig An den Nunatakkern der Prinz-Charles-Berge / Joachim Hofmann 20. SAE Beobachtungen eines Arztes / Georg Schrader 21. SAE Ein Observatorium entsteht / Hartwig Gernandt Radionuklide in Antarktika / Detlef Hebert 22. SAE Als Geologe in den Read Mountains / Hans-Jürgen Paech 23. SAE Im Spaltennetz des Hays-Gletschers / Rainer Hoyer Der Marsch durch die Oase / Gerhard Strauch 24. SAE Expeditionsglück, Expeditionsleid / Klaus Peukert 25. SAE Warum Robben und Pinguine gezählt werden / Klaus Odening Auf in neue unbekannte Gebiete / Werner Passehl 26. SAE Aus der Werkstatt der Expeditionen / Bodo Tripphan Die Antarktis im Licht der Weltpolitik / M. Manfred Schneider Register

Note: Inhaltsverzeichnis: Vorwort. - 1. Alexander v. Humboldt und die Vorfahren von Alfred Wegener. - 2. Der Lebensweg von Alfred Wegener. - Berlin und die Studienjahre (1880-1904). - Lindenberg (1905-1906). - Marburg (1908-1918). - Hamburg (1919-1924). - Graz (1924-1930). - 3. Die Grönland-Reisen. - Die dänische "Danmark"-Expedition unter Leitung von L. Mylius-Erichsen (1906-08). - Die Durchquerung Nordgrönlands mit J. P. Koch (1912/13). - Die Vorexpedition nach Westgrönland unter Leitung von A. Wegener (1929). - Deutsche Grönland-Expedition Alfred Wegener, Hauptexpedition (1930/31). - Eine Schuldfrage?. - Rückblick auf die Grönland-Reisen. - 4. Alfred Wegener und Island. - Islands "Spalten" und die Drifthypothese. - 5. Das wissenschaftliche Lebenswerk von Alfred Wegener. - Der vielseitige Meteorologe. - Das Hauptwerk: Die wandernden Kontinente. - Kontinentalverschiebung und das Klima der Vorzeit. - Der ideale Schwiegervater. - Paläoklima und Kontinentalverschiebung. - Die Strahlungskurven von Milankovitch. - Warum Eiszeiten und Eiszeitalter?. - Ein Rückblick auf Köppen. - 6. Die ersten 40 Jahre der "wandernden Kontinente". - Der erste Vortrag und das erste Buch über kontinentale Drift. - Der Prophet gilt nichts in seinem Vaterlande. - Continental drift debate in New York, 1926. - Konvektionsströmungen: Ampferer, Schwinner, Holmes. - Africa forms the key. - Geodätische Beweise. Wegeners Irrtum. - 7. Die Wiedergeburt der "Kontinentalverschiebung": die Plattentektonik. - Tiefseeforschung und Paläomagnetismus. - Plattentektonik und Wegeners "Kontinentalverschiebungshypothese. - Gebirgsbildung und Pangaea. - Von der abstrakten Kunst zur Demoskopie. - Ein faszinierendes Gesamtbild. - 8. Ruhm und Nachruhm von Alfred Wegener. - 9. Schrifttum. - Verzeichnis der wichtigsten Schriften von A. Wegener. - Größere Veröffentlichungen über A. Wegener und seine letzte Grönlandfahrt. - Nachrufe, Gedenkaufsätze, Kurzbiographien, Film. - Einige Veröffentlichungen zur allgemeinen Einführung in die Plattentektonik. - Herkunft der Abbildungen. - 10. Anmerkungen. - Lebensdaten von A. Wegener. - 11. Register. - Namensverzeichnis. - Sachverzeichnis.