ALBERT

Note: Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Was ist Statistische Datenanalyse? 1.2 Ziele 1.3 Hinweise 1.4 Literatur zur angewandten Statistik 1 Beschreibende Statistik 2 Beschreibung eindimensionaler Stichproben 2.1 Histogramme 2.2 Einige Bezeichnungen und Begriffe 2.3 Kennzahlen für eine quantitative Stichprobe 2.4 Klassierte Daten 2.5 Mehrere Stichproben 2.6 Transformationen von beobachteten Werten 2.7 Wertebereiche, Datensorten 2.8 Transformationen und Unterschiede zwischen Beobachtungen 3 Beschreibende Statistik mehrdimensionaler Daten 3.1 Grafische Darstellungen fur zwei zusammenhangende Grossen 3.2 Die Produktmomenten-Korrelation 3.3 Rangkorrelation 3.4 Zur Interpretation von Korrelationen 3.5 Regression 3.6 Multivariate Beobachtungen 3.7 Zeitreihen und räumliche Daten 3.8 Allgemeines zu grafischen Darstellungen 3.9 Wie weiter? Literatur zu Teil I II Wahrscheinlichkeitsrechnung 4 Wahrscheinlichkeit 4.1 Einleitung 4.2 Grundbegriffe und Grundeigenschaften 4.3 Zufallsvariable 4.4 Zufallszahlen 4.5 Zwei Zufallsvariable, gemeinsame Verteilung 4.6 Unabhangige Ereignisse und Zufallsvariable 4.7 Bedingte Wahrscheinlichkeit 4.8 Bedingte Verteilung 4.9 Der Satz von Bayes 4.10 Was ist eine Wahrscheinlichkeit? 4.11 Wie weiter? 5 Diskrete Verteilungen 5.1 Binomial-Verteilung 5.2 Die Poisson-Verteilung 5.3 Kennzahlen 5.4 Verteilungsfamilien 5.5 Die multinomiale Verteilung 5.6 Summen von Zufallsvariablen 5.7 Zufalls-Stichproben 5.8 Gesetze der grossen Zahl 5.9 Stochastische Prozesse 6 Stetige Verteilungen 6.1 Grundlagen 6.2 Grundbegriffe, Exponential-und uniforme Verteilung 6.3 Kennzahlen für stetige Verteilungen 6.4 Transformationen von Zufallsvariablen 6.5 Die Normalverteilung 6.6 Die Lognormal- Verteilung 6.7 Weitere stetige Verteilungsfamilien 6.8 Gemeinsame und bedingte Verteilung 6.9 Unabhangige Zufallsvariable und Correlation 6.10 Funktionen von mehreren Zufallsvariablen 6.11 Gausssche Fehler-Fortpflanzung 6.12 Der Zentrale Grenzwertsatz 6.13 Rückblick Literatur zu Teil II III Schliessende Statistik 7 Schätzungen 7.1 Drei Grundfragen der schliessenden Statistik 7.2 Schätzungen für B, V und M 7.3 Eigenschaften von Schätzungen 7.4 Die Maximum-Likelihood-Methode 7.5 Robuste Schätzungen 8 Tests 8.1 Einführende Beispiele und Begriffe 8.2 Test fiir eine Wahrscheinlichkeit 8.3 Die Teststatistik 8.4 Vorgehen bei einem statistischen Test 8.5 Tests für eine Stichprobe oder zwei gepaarte Stichproben 8.6 Interpretation von Testergebnissen 8.7 Bemerkungen zum P-Wert 8.8 Vergleich von zwei quantitativen Stichproben 8.9 Macht 8.10 Asymptotische Tests und Randomisierungs-Tests 8.11 Sinn und Unsinn statistischer Tests 9 Vertrauensintervalle 9.1 Vertrauensintervalle für Binomial-und Poisson-Verteilung 9.2 Die Grundeigenschaft von Vertrauensintervallen 9.3 Vertrauensintervalle für Lageparameter 9.4 Bootstrap und andere Resampling-Methoden 9.5 Vertrauens- und andere Intervalle 9.6 Schätzungen, Tests und Vertrauensintervalle im Vergleich 9.7 Wo stehen wir? Literatur zu Teil III IV Methoden der Datenanalyse 10 Nominate Daten 10.1 Multinomiale Verteilung und Chiquadrat-Test 10.2 Der Chiquadrat-Anpassungstest 10.3 Der Chiquadrat-Test in Kontingenztafeln 10.4 Die häufigsten Fehler beim Chiquadrat-Test 11 Überprüfung von Voraussetzungen 11.1 Problemstellung 11.2 Quantil-Quantil-Diagramme 11.3 Anpassungstests 11.4 Bedeutung von Tests zur Prüfung von Voraussetzungen 11.5 Unabhiingigkeit 12 Varianzanalyse 12.1 Vergleich mehrerer Stichproben, einfache Varianzanalyse 12.2 Multiple Vergleiche, multiple Tests 12.3 Mehrere verbundene Stichproben 12.4 Zweiweg-Varianzanalyse 12.5 Zufallige Effekte, Varianz-Komponenten 12.6 Ausblick Literatur 13 Regression 13.1 Das Modell der einfachen linearen Regression 13.2 Schätzung der Parameter 13.3 Tests und Vertrauensintervalle für die Koeffizienten 13.4 Vertrauens-und Vorhersage-Bereiche 13.5 Multiple lineare Regression 13.6 Vielfalt der Modelle der multiplen linearen Regression 13.7 Interpretation von Regressionskoeffizienten 13.8 Residuen-Analyse 13.9 Einflussreiche Beobachtungen 13.10 Modellwahl 13.11 Allgemeinere Modelle für stetige Zielgrossen 13.12 Verallgemeinerte lineare Modelle Literatur 14 Versuchsplanung 14.1 Einleitung 14.2 Allgemeine Überlegungen 14.3 Versuchsplane 14.4 Eine Checkliste Literatur 15 Multivariate Statistik 15.1 Mehrdimensionale Zufallsvariable 15.2 Schatzung von Erwartungswert und Kovarianz-Matrix 15.3 Die mehrdimensionale Normalverteilung 15.4 Statistik der Normalverteilung 15.5 Hauptkomponenten 15.6 Diskriminanz- Analyse Literatur 16 Zeitreihen 16.1 Fragestellungen 16.2 Auto-Korrelation 16.3 ARMA-Modelle 16.4 Statistik von Zeitreihen 16.5 Vorhersage 16.6 Zustandsraum-Modelle 16.7 Spektralanalyse 16.8 Raumliche Korrelation 16.9 Regression mit Zeitreihen Literatur 17 Stichproben-Erhebungen 17.1 Einleitung 17.2 Einfache Zufalls-Stichprobe 17.3 Geschichtete Stichproben 17.4 Weitere Stichproben-Plane 17.5 Weitere Schatzmethoden 17.6 Auswertung von Umfragen 17.7 Eine Checkliste Literatur 18 Ausblick 18.1 Bedeutung von Wahrscheinlichkeit-Modellen 18.2 Grosse Datensatze, beschreibende Modelle 18.3 Die Statistik und ihre Anwendungen Nachwort A Anhang: Kurzfassung des wichtigsten Stoffes Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis

Note: Inhalt: Einführung. - 1 Klimasystem. - 1.1 Großräumige Zirkulation. - 1.1.1 Langfristige Variabilität der globalen thermohalinen Zirkulation. - 1.1.2 Modellierung atmosphärischer Zirkulationsanomalien und dekadischer Klimavariabilität. - 1.1.3 Bestimmung der globalen Zirkulation im Ozean. - 1.1.4 Wirkung von Phasenumwandlungen auf polare atmosphärische Prozesse. - 1.1.5 Wechselwirkungen zwischen den antarktischen Randmeeren. - 1.1.6 Dynamik zonaler Stromsysteme. - 1.2 Regionale Zirkulation. - 1.2.1 Energie- und Feuchtetransport in der polaren atmosphärischen Grenzschicht. - 1.2.2 Die Bedeutung des Nordpolarmeers für das europäische Klima. - 1.2.3 Meereiseigenschaften und -prozesse. - 1.2.4 Dekadische Veränderungen der Zirkulation und Wassermassenmodifikation im Weddellmeer. - 1.2.5 Verifikation von Algorithmen zur Ableitung von Wolken- und Strahlungsparametern mit Hilfe der Langzeitmessungen an der Neumayer- und Koldeweystation . - 1.2.6 Austauschprozesse zwischen ozeanischer Deck- und Sprungschicht. - 1.2.7 Entwicklung von Geräten und Messmethoden für die polare Meeresforschung. - 1.2.8 Geräteentwicklung und Messmethoden für die klimarelevante Polarforschung. - 1.3 Physikalische und chemische Prozesse in der Atmosphäre. - 1.3.1 Modellierung physikalischer Prozesse der arktischen Atmosphäre. - 1.3.2 Direkte Klimawirkung der arktischen Aerosole. - 1.3.3 Chemische Zusammensetzung von Aerosolen in den Polargebieten. - 1.3.4 Variationen des stratosphärischen Ozons. - 1.3.5 Spurengasvariationen in der Atmosphäre. - 1.3.6 Reaktive Spurenstoffe und biogeochemische Stoffkreisläufe in der Troposphäre. - 1.3.7 Charakterisierung von Zirren und Wasserdampf in Luftmassen mit niedriger und hoher Aerosolbelastung . - 2 Pelagtsche Ökosysteme. - 2.1 Biologische Ozeanographie. - 2.1.1 Genotypische und phänotypische Variationen im Phytoplankton und Phylogenie der Diatomeen, Dinoflagellaten und Haptophyten unter besonderer Berücksichtigung toxischer Arten. - 2.1.2 Dominanz von Arten und Gruppen in pelagischen Lebensgemeinschaften. - 2.1.3 Ernährungsstrategien vom antarktischen Krill Euphausia superba. - 2.1.4 Assoziationen von Nematoden und Mikroben. - 2.1.5 Physikalische Bedingungen biogeochemischer Prozesse an Fronten im antarktischen Wasserring. - 2.1.6 Eisendüngungsexperiment zum Phytoplanktonwachstum und zur CO2. - 2.1.7 Die Rolle der Mikroorganismen bei Transport und Transformation von gelöstem und partikulärem Material im Arktischen Ozean. - 2.1.8 Anpassungmechanismen und Produktion von Meereislebensgemeinschaften. - 2.2 Schelfmeerökologie. - 2.2.1 Mittelfristige biotische und abiotische Veränderlichkeiten in den biologisch-ozeanographischen Langzeitserien von Helgoland. - 2.2.2 Biodiversität und Ökologie der Makrofauna und -flora des Helgoländer Felssockels. - 2.2.3 Anpassungsstrategien höherer Krebse. - 2.2.4 Nahrungsökologie und Ernährungsphysiologie mariner Tiere. - 2.3 Chemie mariner Spuren- und Naturstoffe. - 2.3.1 Chemische Charakterisierung, Modifizierung und Schicksal von Spurenstoffen. - 2.3.2 Vergleich mikrobieller Gemeinschaften des Nord- und Südpolarmeeres in Abhängigkeit ihrer spezifischen Anpassungsstrategien. - 2.3.3 Lebensgemeinschaften und ihre Naturstoffe. - 2.3.4 Struktur und Funktion mariner Naturstoffe. - 3 Benthische Ökosysteme. - 3.1 Vergleichende Ökosystemforschung. - 3.1.1 Ökologische Prozesse im Übergang Küste- offene See- Tiefsee. - 3.1.2 Nahrungsbeziehungen und pelago-benthische Kopplung. - 3.1.3 Lebensgemeinschaften, Biogeographie und Biodiversität. - 3.1.4 Lebenszyklen dominanter Arten im Klimawandel. - 3.1.5 Diversität und Störungen. - 3.2 Küstenökologie. - 3.2.1 Ökosystemanalyse sedimentärer Küsten. - 3.2.2 Populationsökologie mariner Küstenorganismen. - 3.2.3 Chronobiologie und experimentelle Marikultur von Großalge. - 3.2.4 Ökologische Beobachtungsreihen vor der nordfriesischen Küste. - 3.3 Ökophysiologie und Ökotoxikologie. - 3.3.1 Bestandsbildende Prozesse. - 3.3.2 Physiologische Temperatur-Optima. - 3.3.3 Optimierung der Streßkompetenz. - 3.3.4 Temperaturabhängigkeit von Energiebudgets. - 3.3.5 Alterung und Ontogenese bei Tieren aus verschiedenen Klimazonen. - 3.3.6 Organismen und Zellsysteme als Indikatoren für anthropogene Umweltveränderungen. - 3.3.7 Strukturen, Wirkungen und ökologische Funktionen mariner Naturstoffe. - 4 Geosystem. - 4.1 Paläoumwelt aus Meeressedimenten. - 4.1.1 Terrigener Sedimenteintrag in polare Meeresbecken. - 4.1.2 Prozesse der Modifikation und Remineralisation biogener und geochemischer Signalträger in der Wassersäule und am Meeresboden. - 4.1.3 Biogeochemische Kreisläufe im Ozean: Modellierung und Bilanzierung. - 4.1.4 Kurzzeitige Klima- und Umweltänderungen in hohen Breiten in hoher zeitlicher Auflösung (10^2-10^3 Jahre). - 4.1.5 Langfristige Klima- und Umweltänderungen in hohen Breiten - Die känozoische Entwicklung von der "Warmhaus" - zur "Kalthaus"-Erde. - 4.1.6 Sedimentcharakteristik und -bilanz als Abbild von Umwelt und Strömungen im Meer. - 4.1.7 Bathymetrie der Polargebiete. - 4.2 Dynamik der Periglazialräume. - 4.2.1 Das gekoppelte System Permafrost-Atmosphäre: Rezente Stoffflüsse in Permafrostböden. - 4.2.2 Reaktionen von Permafrostlandschaften auf Umweltveränderungen. - 4.2.3 Permafrostabfolgen Nordsibiriens als Umweltarchive. - 4.2.4 Paläolimnologie in Periglazialräumen. - 4.2.5 Numerische Paläoklima- und Umweltrekonstruktion und ihre raum-zeitliche Variabilität in Periglazialräumen. - 4.3 Struktur und Dynamik der Lithosphäre und polarer Eisschilde. - 4.3.1 Struktur und tektonische Entwicklung von Kontinentalrändern sowie der angrenzenden Tiefsee in der Arktis. - 4.3.2 Bildung und Auseinanderbrechen des Gondwana-Kontinents im atlantischen/indischen Sektor der Antarktis. - 4.3.3 Tektonisch-sedimentäre Dynamik des südlichen Pazifiks und des pazifisch-antarktischen Kontinentalrandes. - 4.3.4 Entwicklung des Südatlantiks/Südwest-Indiks im Känozoikum. - 4.3.5 Dynamik und Massenhaushalt polarer Eismassen. - 4.3.6 Klima- und Umweltgeschichte aus polaren Eisbohrkernen. - 4.3.7 Physikalische Eigenschaften von polarem Eis. - 5 Projektgruppen. - 5.1 Kohlenstoffflüsse. - 5.1.1 Fraktionierung stabiler Isotope im Plankton. - 5.1.2 Biogene Kalkbildung und Kalkauflösung. - 5.1.3 Kohlenstoffflüsse auf zellulärer Ebene. - 5.1.4 Einfluss funktionaler Gruppen im Phytoplankton auf marine Stoffkreisläufe. - 5.1.5 Globale Modelle des Kohlenstoffkreislaufs. - 5.2 Solare UV-Strahlung. - 5.2.1 Variabilität der für den UV-Strahlungsfluss relevanten atmosphärischen Parameter. - 5.2.2 Messung und Analyse der solaren UV-Bestrahlstärke und Modellierung des Strahlungstransfers durch die Atmosphäre. - 5.2.3 UV-induzierte Schäden auf (sub-)zellulärer Ebene, Schutzund Reparaturmechanismen bei Makrophyten und Wirbellosen. - 5.2.4 Wachstum und Fortpflanzung von Makrophyten unter UV-Belastung. - 5.3 Tiefseegradienten. - 5.3.1 Laterale Transportprozesse und kleinskalige Variahilitäten in der Bodenströmung. - 5.3.2 Charakterisierung von Reaktions- und Transportprozessen im Übergangsbereich zwischen Sediment- und Wassersäule. - 5.3.3 Quantifizierung und Charakterisierung des organischen Kohlenstoffflusses. - 5.3.4 Struktur und Funktion bakterieller Tiefseegemeinschaften. - 5.3.5 Entstehung und Dynamik kleinskaliger biogeochemischer Muster im Bereich von biogenen Sedimentstrukturen und ihre Auswirkungen auf die benthische Lebensgemeinschaft. - 5.3.6 Auswirkungen von gepulstem Nahrungseintrag auf Tiefsee-Benthos-Gemeinschaften. - 6 Wissenschaftlich-technische Dienstleistungen und Langzeitvorhaben. - 6.1 Observatorien. - 6.1.1 Technisch-logistischer Betrieb der Forschungsplattformen. - 6.1.2 Atmosphärische Langzeitmessungen. - 6.1.3 Geophysikalische Langzeitmessungen. - 6.1.4 Neubau der deutschen Antarktisstation. - 6.1.5 Alternative Energieversorgung. - 6.1.6 Ökologische Beobachtungsreihen. - 6.2 Forschungs- und