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A suite of diagnostics is applied to in-situ aircraft measurements and one Chemistry-Climate Model (CCM) data to characterize the vertical structure of the Tropical Tropopause Layer (TTL). The diagnostics are based on vertical tracer profiles and relative vertical tracer gradients, using tropopause-referenced coordinates, and tracer-tracer relationships in the tropical Upper Troposphere/Lower Stratosphere (UT/LS).
Observations were obtained during four tropical campaigns performed from 1999 to 2006 with the research aircraft Geophysica and have been compared to the output of the ECHAM5/MESSy CCM. The model vertical resolution in the TTL (~500 m) allows for appropriate comparison with high-resolution aircraft observations and the diagnostics used highlight common TTL features between the model and the observational data.
The analysis of the vertical profiles of water vapour, ozone, and nitrous oxide, in both the observations and the model, shows that concentration mixing ratios exhibit a strong gradient change across the tropical tropopause, due to the role of this latter as a transport barrier and that transition between the tropospheric and stratospheric regimes occurs within a finite layer. The use of relative vertical ozone and carbon monoxide gradients, in addition to the vertical profiles, helps to highlight the region where this transition occurs and allows to give an estimate of its thickness. The analysis of the CO-O3 and H2O-O3 scatter plots and of the Probability Distribution Function (PDF) of the H2O-O3 pair completes this picture as it allows to better distinguish tropospheric and stratospheric regimes that can be identified by their different chemical composition.
The joint analysis and comparison of observed and modelled data allows to state that the model can represent the background TTL structure and its seasonal variability rather accurately. The model estimate of the thickness of the interface region between tropospheric and stratospheric regimes agrees well with average values inferred from observations. On the other hand, the measurements can be influenced by regional scale variability, local transport processes as well as deep convection, that can not be captured by the model.
A suite of diagnostics is applied to in-situ aircraft measurements and one Chemistry-Climate Model (CCM) data to characterize the vertical structure of the Tropical Tropopause Layer (TTL). The diagnostics are based on the vertical tracers profiles, relative vertical tracers gradients, and tracer-tracer relationships in the tropical Upper Troposphere/Lower Stratosphere (UT/LS), using tropopause coordinates.
Observations come from the four tropical campaigns performed from 1998 to 2006 with the research aircraft Geophysica and have been directly compared to the output of the ECHAM5/MESSy CCM. The model vertical resolution in the TTL allows for appropriate comparison with high-resolution aircraft observations and the diagnostics used highlight common TTL features between the model and the observational data.
The analysis of the vertical profiles of water vapour, ozone, and nitrous oxide, in both the observations and the model, shows that concentration mixing ratios exhibit a strong gradient change across the tropical tropopause, due to the role of this latter as a transport barrier and that transition between the tropospheric and stratospheric regimes occurs within a finite layer. The use of relative vertical ozone gradients, in addition to the vertical profiles, helps to highlight the region where this transition occurs and allows to give an estimate of its thickness. The analysis of the CO-O3 and H2O-O3 scatter plots and of the Probability Distribution Function (PDF) of the H2O-O3 pair completes this picture as it allows to better distinguish tropospheric and stratospheric regimes that can be identified, first, by their differing chemical composition.
The joint analysis and comparison of observed and modelled data allows us to evaluate the capability of the model in reproducing the observed vertical structure of the TTL and its variability, and also to assess whether observations from particular regions on a monthly timescale can be representative of the fine scale mean structure of the Tropical Tropopause Layer.
Am 3. September 1770 fand bei Alfhausen im westlichen Niedersachsen ein Erdbeben statt. In der wissenschaftlichen Literatur wird es erstmals von SIEBERG(1940) erwähnt. Eine erste Abschätzung seiner Maximalintensität erfolgte durch AHoRNERu. a. (1970) mit I = VII (MSK). Danach würde das Erdbeben von Alfhausen zu den stärksten nachweisbaren seismischen Ereignissen im Norddeutschen Tiefland gehören. SIEBERG,der Ausgangspunkt für bisherige Intensitätsabschätzungen ist, gibt über die Herkunft der Quellen, die seiner Information zugrunde liegen, keine Auskunft. MEIER& GRÜNTHALfanden ein zeitgenössisches Dokument, das kurze Zeit nach dem Ereignis vom 3. September 1770 niedergeschrieben und am 3. November 1770 in: "Nützlicher Beylagen zum Osnabrückischen Intelligenz Blate" veröffentlicht wurde. Der Autor unterzeichnete seinen Artikel mit den Initialen J. H. B. P. (P in Antiqua), die mit Hilfe des Niedersächsischen Staatsarchivs in Osnabrück als J. H. BUCK,evangelischer Pastor von Neuenkirchen, identifiziert werden konnten. Die Aufzeichnungen von BUCKenthalten eine recht genaue Beschreibung der makroseismischen Erscheinungen des Alfhausen-Ereignisses. Ihre Analyse erlaubt, eine Neubewertung dieses Erdbebens und ermöglicht, die Angaben von SIEBERG(1940) und die darauf fußenden nachfolgenden Abschätzungen zu überprüfen. Die Ergebnisse der Analyse werden mitgeteilt, der seismologische Befund in den regionalgeologischen Rahmen eingeordnet und die mögliche Ursache für das Beben kurz dargestellt.
Schwermetall-Untersuchungen entlang der Düte und der Hase zeigen die starke Belastung der Auenböden jeweils unterhalb der Städte Georgsmarienhütte bzw. Osnabrück. In den Böden beider Auen erreichen Blei, Zink und Cadmium beträchtliche, die Bodenwerte der AbfKlärVO (1992) z.T. erheblich überschreitende Werte. In den Böden entlang der Hase tritt zudem Kupfer mit besonders hohen Werten auf. Diese Unterschiede stehen in Zusammenhang mit der Art der jeweiligen Industriestandorte (Eisenhütte bzw. Metaliverarbeitung).
Bei Damme, Gehrde und Rieste, 30 km nordöstlich von Osnabrück, kommt ein marin-sedimentäres, stratiformes Eisenerzlager vor, das aus Brauneisenerz-Geröllen und mergelig-glaukonitischer Matrix besteht und meist 2-7 m mächtig ist. Dieses Erzlager tritt in fünf unterschiedlich großen, linsenförmigen Zonen auf, die in 70-400 m Tiefe unter Gelände auf den flach einfallenden Flügeln einer 35 km langen und 10km breiten Oberkreide-Mulde liegen. Es gehört stratigraphisch dem Oberen Unter-Campan an und transgrediert auf tonige Gesteine der Unterkreide. In seinem Hangenden liegen Sedimentgesteine des Ober-Campan, Tertiär und Quartär. Das Erzlager entstand als marine Seife durch Abtragung, Umlagerung und Oxidation von Siderit-Konkretionen aus den tonigen Gesteinen der Unterkreide im Liegenden und in der Umgebung des Erzvorkommens. Von 1944-1967 ist das Erzlager in der jetzt auflässigen Grube Damme abgebaut worden. Dort erzeugte man aus Roherz mit 30-32 % Fe und 0,6-0,7% P durch naßmechanische Aufbereitung ein Konzentrat (versandfertiges Produkt) mit 46-47 % Fe und 0,8% P, das im Ruhrgebiet verhüttet wurde. Insgesamt wurden rund 9,2 Mio. t Roherz gefördert und 5,1 Mio. t Konzentrat erzeugt. Die Grube Damme ist aus wirtschaftlichen Gründen stillgelegt worden. Das Erz ist gegenwärtig nicht abbauwürdig. Deshalb sind die Erzvorräte noch nicht vollständig erkundet.
Über Bernstein
(1991)
Etwa 7 km südlich des Teutoburger Waldes bei Bad Iburg liegt im Gebiet der Laerer Heide ein großer, langgestreckter Hügelzug aus fluvioglazialen Kiesen und Sanden, der von KELLER(1951) als Kames-Bildung gedeutet worden ist. Aufgrund der durch großräumigen Abbau gekennzeichneten Aufschlußlage ergab sich im vergangenen Jahrzehnt wiederholt die Möglichkeit, die Lagerungsverhältnisse der Sedimente zu studieren. Dabei wurden, vor allem in einem im Frühjahr 1990 vorübergehend aufgeschlossenen Profil, sekundäre Lagerungsveränderungen beobachtet, deren Deutung den bisherigen Vorstellungen zur Entstehung des Kies-Sand-Rückens einige neue Aspekte hinzufügt.
Die Schwefelquellen von Bad Iburg, von denen früher eine balneologisch genutzt wurde, sind mit Hilfe von hydrophysikalisch-hydrochemischen Untersuchungen und Schwefel-Isotopenbestimmungen hydrogeologisch bearbeitet worden. Das für die mikrobielle Sulfatreduktion notwendige Sulfat ist auf gipshaltige Horizonte im Münder Mergel zurückzuführen. Die für die Schwefelbakterien entscheidende organische Substanz entstammt bituminösen Einschaltungen des Serpulits bzw. kohligen Lagen der Bückeberg-Folge.
Bei Driehausen, ca. 13 km nordöstlich von Osnabrück, werden saalezeitliche Schmelzwassersande abgebaut, die wegen der Überlagerung durch Grundmoräne als "Vorschüttsande" anzusprechen sind. Die Grundmoräne läßt sich in einen Setztill und einen Ausschmelztill untergliedern. Aus Messungen der Geschiebeeinregelung ergeben sich für den unteren Teil der Grundmoräne Eisbewegungen nach Südwesten und Westen, für den oberen Schubrichtungen nach Süden. Nach dem südschwedisch geprägten Leitgeschiebeinhalt der Grundmoräne scheint es sich hier um den ersten saalezeitlichen Eisvorstoß in NW-Deutschland zu handeln. An der Basis der ca. 10-15 m mächtigen Schmelzwassersande treten wiederum stärker tonige Sedimente und auch Geschiebe auf, die auf eine ältere, vermutlich elsterzeitliche Grundmoräne hinweisen.
In einer Sandgrube östlich des Ortes Buer fand sich eine knapp 2 m mächtige Schichtfolge aus Torf, Mudde und humosem Schluff, unterlagert von Beckenschluff, Geschiebelehm und kieshaitigen Schmelzwassersanden aus dem Orenthe-Stadium der Saale-Kaltzeit. Überlagert werden die organischen Schichten von Beckenschluff und Lößlehm der Weichsel- Kaltzeit. Die pollenanalytischen Ergebnisse zeigen, daß die 30 cm mächtige Torfschicht im Hangenden des Beckenschluffs mit Sicherheit in das frühe Eem-Interglazial zu stellen ist. Die typischen Pollenabschnitte liegen in sehr komprimierter Form vor, lassen aber gleichwohl die kontinuierliche Abfolge der charakteristischen Waldzeiten erkennen. Besonders bemerkenswert sind die im Vergleich zu anderen Eem-Vorkommen des norddeutschen Flachlandes hohen Ulmen-Werte. Wegen seiner vegetationsgeschichtlichen Besonderheiten und da das Profil das einzige in einem Tagesaufschluß zugängliche Eem-Interglazial-Vorkommen Niedersachsens ist, wurde beantragt, es als geologisches Naturdenkmal unter Naturschutz zu stellen.
Beim Bau eines Regenrückhaltebeckens am Roten Berg in Hasbergen traten zwei kleine Erdfälle auf. Sie werden auf Karsterscheinungen in lösungsfähigen Gesteinen des Zechsteins zurückgeführt. Zechsteinzeitliche Sulfatgesteine sind in einer Tiefe von etwa 70-100 m unter der Baugrubensohle zu vermuten. Es gibt keine Hinweise auf einen Zusammenhang der Bildung dieser Erdfälle mit dem in der Nähe umgegangenen Bergbau. Auch wenn das Gebiet des Roten Berges außerhalb der ehemaligen Bergbaugebiete nicht sehr erdfallgefährdet erscheint, sollten bei Baumaßnahmen in diesem Gebiet vorsorglich einige technisch-konstruktive Sicherungsmaßnahmen getroffen werden.
Das Oberjura-Profil im Erdgasgraben bei Hitzhausen (Westliches Wiehengebirge, Nordwestdeutschland)
(1996)
Im Sommer 1995 war beim Bau einer Erdgasleitung im Wiehengebirge nordöstlich Osnabrück kurzfristig die gesamte Schichtenfolge vom tiefen Oxford bis zur Tithon-Basis aufgeschlossen. Die Gesteinsansprache ermöglichte unter Berücksichtigung der Mikrofauna eine feinstratigraphische Gliederung. Die Sedimente wurden außerdem mit einer Gamma-Sonde nach dem Scintillometer-Prinzip vermessen und daraus eine Gamma-ray-Kurve erstellt.
In Oppenwehe, ca. 2 km östlich der Stemweder Berge, befindet sich zwischen dem Oppenweher Moor im Norden und dem Großen Dieckfluß im Süden eine ca. 3 km lange und 1 km breite Erhebung. Sie überragt das umgebende Flachland um ca. 5-6 m und bildet vermutlich das nordwestliche Ende einer bei Hille westlich von Minden verlaufenden saalezeitlichen Stauchungsstruktur, die sich anscheinend in einer Reihe von Rücken bis nach Oppenwehe fortsetzt. In der seit Herbst 1995 am Ostrand von Oppenwehe bestehenden Abgrabung der Fa. Lindemann, Lemförde, konnten detaillierte Beobachtungen zum inneren Aufbau und damit zum Entstehungsablauf dieser Struktur gewonnen werden. Es liegt hier eine glaziäre Abfolge ("Serie") von Vorschüttsanden, Grundmoräne und Nachschüttbildungen vor, die verfaltet und verschuppt ist. Daraus läßt sich eine zweimalige Überfahrung dieses Raumes durch das saalezeitliche Inlandeis ableiten. Eine wenige Meter südlich der Sandgrube abgeteufte Rammkernbohrung erbrachte darüber hinaus Aufschluß über den tieferen Teil der Schichtenfolge des Quartärs. Sie umfaßt holsteinzeitliche Ablagerungen und endet mit einer elsterzeitlichen Grundmoräne, die unmittelbar auf Tonsteinen der Unterkreide liegt.
Ein neues Bajocium-Profil (Mittlerer Jura) im Osnabrücker Bergland (Niedersachsen) : mit 2 Tabellen
(1990)
In den Jahren 1984-1986 wurde südöstlich von Osnabrück beim Bau der Autobahn (A 33) ein großer Aufschluß im Bajocium und Bathonium geschaffen. Mit Hilfe der horizontiert aufgesammelten Ammoniten konnte das Bajocium im Osnabrücker Bergland entsprechend den Standard-Zonen und -Subzonen der nordwesteuropäischen Faunenprovinz untergliedert werden.
The theoretical basis for the link between the leaf exchange of carbonyl sulfide (COS), carbon dioxide (CO2) and water vapour (H2O) and the assumptions that need to be made in order to use COS as a tracer for canopy net photosynthesis, transpiration and stomatal conductance, are reviewed. The ratios of COS to CO2 and H2O deposition velocities used to this end are shown to vary with the ratio of the internal to ambient CO2 and H2O mole fractions and the relative limitations by boundary layer, stomatal and internal conductance for COS. It is suggested that these deposition velocity ratios exhibit considerable variability, a finding that challenges current parameterizations, which treat these as vegetation-specific constants. COS is shown to represent a better tracer for CO2 than H2O. Using COS as a tracer for stomatal conductance is hampered by our present poor understanding of the leaf internal conductance to COS. Estimating canopy level CO2 and H2O fluxes requires disentangling leaf COS exchange from other ecosystem sources/sinks of COS. We conclude that future priorities for COS research should be to improve the quantitative understanding of the variability in the ratios of COS to CO2 and H2O deposition velocities and the controlling factors, and to develop operational methods for disentangling ecosystem COS exchange into contributions by leaves and other sources/sinks. To this end, integrated studies, which concurrently quantify the ecosystem-scale CO2, H2O and COS exchange and the corresponding component fluxes, are urgently needed.
We investigate the potential of carbonyl sulfide (COS) for being used as a tracer for canopy net photosynthesis, transpiration and stomatal conductance by examining the theoretical basis of the link between leaf COS, carbon dioxide (CO2) and water vapour (H2O) exchange. Our analysis identifies several limitations that need to be overcome to this end, however at present we lack appropriate ecosystem-scale field measurements for assessing their practical significance. It however appears that COS represents a better tracer for CO2 than H2O. Concurrent measurements of ecosystem scale COS, CO2 and H2O exchange are advocated.
Sedimentologie und Verwitterungsbeständigkeit des Wellenkalks
(Unterer Muschelkalk) von Osnabrück
(1993)
Die Sedimentologie und Verwitterungsbeständigkeit des Osnabrücker Weilenkalks (Unterer Muschelkalk) werden an Mauersteinen aus zwei Gebäuden in Osnabrück und an Proben aus dem Steinbruch im Botanischen Garten Osnabrück untersucht. Es lassen sich 6 Mikrofaziestypen (A-F) unterscheiden, die ausführlich beschrieben werden. Ihre Analyse erlaubt detaillierte Aussagen zum Sedimentationsraum und zur Entstehung. Darauf aufbauend werden die in der Schichtenfolge beobachtbaren Sedimentationszyklen auf Meeresspiegeländerungen zurückgeführt. Es lassen sich deutliche Unterschiede in der Verwitterungsbeständigkeit der verschiedenen Mikrofaziestypen erkennen. Am verwitterungsbeständigsten sind die Mikrofaziestypen A und B, durch Sturmfluten entstandene Lagen im unteren und oberen Teil des Oolithbank-Members der Wellenkalk-Formation. Die Mikrofaziestypen A und B sind so verwitterungsbeständig., da sie nicht feingeschichtet sind und freiwillige Wasseraufnahme, Schurecht-Ratio (= freiwillige Wasseraufnahme geteilt durch effektive Porosität) sowie der Gehalt an salzsäureunlöslichem Rückstand relativ gering sind.