The Footprint for Estimation of Atmosphere-Surface Exchange Fluxes by Profile Techniques

The flux footprint, that is the contribution per unit emission from each element of the upwind surface area to measurement of the vertical flux of a passive scalar, is calculated for fluxes estimated by micrometeorological profile techniques. It is found that the upwind extent of the footprint for concentration-profile flux estimates is similar to that of the footprint for eddy-covariance flux measurements, when the eddy-covariance measurement is made at a height equal to the arithmetic mean of the highest and lowest profile measurement heights for stable stratification or the geometric mean for unstable stratification. The concentration-profile flux footprint depends on the ratio of the highest to the lowest measurement height, but is insensitive to the number of measurement levels. The concentration-profile flux footprint extends closer to the measurement location than does the 'equivalent eddy-covariance flux footprint, and the difference becomes more pronounced as the ratio of the profile measurement heights increases. The flux footprint for the Bowen-ratio technique is identical to that for a two-level profile measurement only for very limited circumstances. In the more general case, a flux footprint cannot be defined for the Bowen-ratio technique and the uniform upwind fetch required for representative flux measurements depends on the specific spatial distribution of surface fluxes.     

Vulkanismus und Graben-Bildung im Roten Meer

Zusammenfassung Von Vulkanit-Proben derValdivia-Kampagnen 1971/72 werden die Ergebnisse petrographischer und chemischer Untersuchungen dargestellt. Im zentralen Graben des Roten Meeres sind Olivin-Tholeiit-Baselte ohne modalen Pyroxen verbreitet. Außerhalb des zentralen Grabens treten neben vorwiegend holokristallinen Pyroxen-führenden Olivin-Tholeiit-Basalten Alkali-Basalte sowie basaltische Tuffe und Hyaloklastite auf. Vergleichsweise wurden Basalte und deren saure Differentiate aus dem Hinterland von Djibouti untersucht. Kristallisations- und Differentiationsgrad der Gesteine sind Abbild eines diapirartig aufgestiegenen Asthenolithen. Die Aufwölbung der Asthenosphäre wird durch die Einsenkung eines Scheitelgrabens kompensiert. Eine Trennung der kontinentalen Kruste betrifft nur den Bereich des zentralen Grabens.

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During theValdivia cruise 1971/72 volcanic fragments were raised from the bottom of the Red Sea, especially from the axial through. Data on petrography and chemistry are represented. The axial trough is floored with olivine-tholeiitic basalts without modal pyroxene. According to the rapid ascent from relatively shallow depth olivinetholeiitic magma reached the sea-floor before any substantial differentiation took place. Beyond the axial trough alkali-basalts, basaltic tuffs, hyaloklastites are distributed as well as olivine-tholeiitic basalts with modal pyroxene. For comparison basalts and their acid differentiates from the hinterland of Djibouti have been analyzed and discussed. The grade of crystallisation and fractionation of the melt is in a direct connection with the diapiric upwelling of the asthenosphere. The upwarped asthenosphere is compensated by normal faulting and rifting of the axial trough. The attenuation and separation of the continental crust is restricted to the axial trough.

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Résumé Pendant les campagnes de laValdivia en 1971/72, des échantillons de volcanites ont été prélevés au fond de la Mer Rouge, à des fins d'analyses pétrographiques et chimiques. Dans le fossé central il y a des basaltes tholéiitiques à olivine sans pyroxène modal. En dehors du fossé central apparaissent des basaltes alcalins, des tufs basaltiques et des hyaloclastites ainsi que des basaltes tholéiitiques à olivine et pyroxène modal prédominemment holocristallins. A titre de comparaison, des basaltes et leurs différenciats acides, prélevés dans le hinterland de Djibouti, ont été analysés. Le degré de cristallisation et de différenciation des roches est en relation avec l'asténolite monté par voie diapirique. Le bombement de l'asténosphère est compensé par l'enfoncement du fossé. La séparation de la croûte continentale est restreinte au fossé axial.

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Herrn Dr. H.Bäcker von derPreussag AG, Hannover, danken wir für dieÜberlassung des Proben-Materials und für das Einverständnis zur Publikation. Wir danken unseren Kollegen A.Baumann, Braunschweig, und H.Raschka, BfB Hannover, für die Bestimmung der Schwermetall- und Spurenelement-Gehalte sowie den Herren H.Pichler, Tübingen, und A.Schneider, Göttingen, für die Norm-Berechnungen.     

NIZUSE: a deep seismic reflection line in north-eastern Germany

Out of a dense network of seismic reflection lines for hydrocarbon exploration in the North-east German Basin, several lines were recorded to 12 s TWT to obtain information about the structure of the crust and the crust-mantle transition. One of these profiles is presented here. This stretches for 110 km in a NNE direction between Neustrelitz and the island of Usedom. It reaches from the External Variscides in the south across the North German Massif into the Rügen-Pomorze Terrane in the Baltic Sea. Below Cenozoic-Mesozoic-Paleozoic cover with clear reflections down to base Zechstein, the reflectivity varies considerably with depth and also laterally. The Paleozoic and Precambrian sediments and basement are generally void of reflections, but the lower crust and the Moho show strong reflections. To the north the reflectivity decreases, and the Moho depth increases to beyond the bottom of the record section at 12 s. There are no direct indications for deep-reaching faults such as the Trans-European Fault in the north. The North German Massif acted as a ramp towards the Variscan Orogeny, similar to the London-Brabant Massif further west.     

A Pan-African alkaline pluton intruding the Saramuj Conglomerate,south-west Jordan

The geological setting, petrography and bulk mineral chemistry of a monzodiorite and a presumably consanguineous megaporphyry with large (up to 25 cm) labradorite megacrysts, both intruding the upper Proterozoic Saramuj Conglomerate in south-west Jordan (south eastern shore of the Dead Sea), were examined. The crystallization temperatures of the monzodiorite and the megaporphyry as determined from pyroxene thermometry and supported by contact metamorphic mineralogy are about 700 and 900°C, respectively. The intrusion depth of the monzodiorite is about 3–4 km. The monzodiorite was emplaced in the Saramuj Conglomerate at about 595 + 2 Ma ago according to Rb/Sr and U/Pb age determinations.The stratigraphic positions of the monzodiorite, megaporphyry and their host rock (the Saramuj Conglomerate) were compared with time-equivalent lithologies in the Arabian-Nubian Shield. Correspondence to: H. Wachendorf     

Zum Problem der Schichtlücken im Devon der Sierra Morena (Spanien)

Zusammenfassung Im Devon der nördlichen Sierra Morena und der Sierra de San Pedro treten Schichtlücken auf, die in den untersuchten Mulden ein unterschiedliches Ausmaß erreichen. Das Mitteldevon konnte nirgends nachgewiesen werden. Das Oberdevon folgt unmittelbar über unterdevonischen oder auch silurischen Schichten. Im südlichen Arbeitsgebiet kann sogar das Oberdevon fehlen, so daß unterkarbonische Sedimente über silurischen und älteren Schichten liegen.Für das Fehlen von Oberdevon kann Schwellenbildung und damit verbundene Abtragung vermutet werden. Die Schichtlücken im Unter- und Mitteldevon der übrigen Gebiete scheinen dagegen durch Unterbrechung der Sedimentzufuhr erklärbar zu sein.

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In the Devonian of northern Sierra Morena and Sierra de San Pedro there exist stratigraphical breaks of different amount in the investigated troughs. No Middle Devonian could be found. Upper Devonian rests directly upon Lower Devonian or Silurian rocks. Due to the occasional lack of Upper Devonian in the southern area under discussion even sediments of Lower Carboniferous age may superpose Silurian and older deposits.The absence of Upper Devonian is supposed to be caused by development of ridges and their erosion. However, stratigraphical breaks during Lower and Middle Devonian in the other areas seem to be explicable by non-deposition.

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Résumé Dans les synclinals étudiés du Dévonien de la Sierra Morena septentrionale et de la Sierra de San Pedro il y a des lacunes stratigraphiques atteignant de différentes ampleurs. Dévonien moyen ne fut nulle part observé. Dévonien supérieur suit immédiatement les couches du Dévonien inférieur ou bien du Silurien. Dans le secteur méridional il y a même des lacunes stratigraphiques du Dévonien supérieur, et les sédiments du Carbonifère inférieur reposent sur le Silurien ou sur des couches plus anciennes.Il est possible qu'un soulèvement d'un paléorelief accompagné de l'érosion soit responsable de la lacune du Dévonien supérieur. Quant aux lacunes du Dévonien inférieur et moyen des autres régions elles sont plutôt à expliquer par non-déposition.

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Stratigraphische Untersuchungen im Paläozoikum des Montseny (Katalonien/Spanien)

The Catalonian Coast Bange and Inner Bange are the connecting link between the East-Pyrenees in the North and the Celtiberic Chains in the Southeast. During the Paleozoic the Catalonian Ranges differ from both areas by extreme eugeosynclinal conditions with very low rates of sedimentation. Similar conditions in the Hercynian of Spain are to be found in the “pelagic” areas of the southwestern part of the Sierra Morena from upper Ordovician to Lower Carboniferous times. Based on the mapping of the Avencó-Valley (a part of the Montseny-Mountains/Catalonia) the Paleozoic layers are described and a stratigraphic subdivision is worked out. The conformable sequence begins in the upper Ordovician (Caradoc) and continues to the Visean. Buntsandstein is unconformably overlying the Paleozoic. The Ordovician/Silurian boundary is determined by Graptolithes; the Silurian/Devonian boundary is located within a sequence of Orthoceras-limestone as elsewhere in the Catalonian Range. For lack of fossils the Devonian/Carboniferous boundary is not clearly defined; instead a lithologic boundary was used. Special stress has been laid upon sedimentary structures.     

Bergfußflächen und das System der Flächenbildung in den ariden Subtropen und Tropen

Zusammenfassung In den Trockengebieten sind in der Fußregion von Bergen und Gebirgen ausgedehnte Fußflächen entstanden. Sie sind Ausgleichsflächen zwischen den in Abtragung befindlichen höheren Reliefteilen und den tiefer liegenden Vorlandebenen. Zerschnitten oder unzerschnitten haben sie entscheidenden Anteil am gesamten Flächenrelief. Die Tendenz zur Erhaltung älterer Flächenteile prägt das Gesamtbild des Flächenreliefs der ariden Zone. Bereiche der Zerschneidung und solche der Flächenerhaltung schließen sich klimazonal nicht aus. Die Morphogenese aller Fußflächen beginnt mit der ersten syn- bzw. posttektonischen Anlage einer Initialfläche.Fußflächen mit mehreren Niveaus und Terrassen bilden auf morphologisch weichen (wechselharten) Sedimentgesteinen ein Glacis-System, während besonders auf Kristallingestein ausgedehnte Pedimentflächen entstanden sind. Mit zunehmend ariderem Klima sind alle Fußflächen wenig oder nicht mehr zerschnitten. Morphogenetisch sind Glacis und Pedimente gleichartige Bildungen desselben klimatisch-geomorphologischen Systems der ariden Zone, morphographisch zeigen sie Unterschiede.Die ariden Subtropen und Tropen bilden klimatisch-morphologisch ein eigenes morphodynamisches und genetisches System der Flächenbildung auf der Erde.

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In arid regions wide piedmont plains (Fußflächen) have been formed as the glacis of higher mountains. They are compensation levels (Ausgleichsflächen) between higher parts of relief which are at present eroded, and the lower foreland plains. Whether they are dissected or not, they constitute a large part of all plains. The trend to conserve older parts of the relief is reflected in the whole appearance of the arid zone. Regions of erosions and of plain conservation do not exclude each other in the same climatic zone. The morphogenesis of all piedmont plains begins with a first syntectonic or posttectonic disposition towards an Initial plain (Initialfläche).Piedmont plains with various levels and terraces may develop as a glacissystem on alternatively soft and hard sediments, while on crystalline material extensive rock pediments are formed.In a climate becoming more arid, dissection of all piedmont plains decreases. From a morphogenetic point of view, glacis and rock pediments are similar formations of the same climatic-geomorphological system of the arid zone. Only morphographically they show differences.With regard to climatic morphology, the arid subtropics and tropics have their own morphodynamic and genetic system of plain formation.

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Résumé Dans les zones arides, des glacis étendus se sont formés dans les régions de piémont. Ils représentent des « surfaces d'aplanissement » entre les régions élevées du relief et les plaines de piémont en contre-bas. Les glacis, qu'ils soient entaillés ou non, ont une part importante dans le relief des surfaces d'érosion de la zone aride. La tendance à la conservation d'aplanissements anciens est caractéristique dans cette zone dans laquelle l'érosion linéaire et la conservation des glacis d'érosion sont de la même efficacité. La morphogenèse de tous les glacis dérive d'une « surface initiale » syntectonique ou post-tectonique, qui est la surface de départ.Les glacis sur roches sédimentaires (peu résistantes ou tendres) présentent une morphologie typique comportant plusieurs niveaux de glacis et terrasses (système de glacis). Dans le domaine des roches résistentes et moins hétérogènes, surtout sur roche cristalline, dominent souvent des surfaces pédimentaire étendues et moins inclinées. Les glacis et les pédiments sont de moins en moins entaillés en fonction de l'aridité croissante du climat. Génétiquement, tous les deux sont des unités du relief très voisines du système zonal aride, morphographiquement ils présentent des différences.Le système morphodynamique et génétique de la zone aride (subtropicale et tropicale) constitue, à côté de la zone tropicale humide, l'un des grands ensembles morphoclimatiques du globe.

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Eine zusammenfassende, bisher unveröffentlichte Darstellung der Flächenbildung in ariden Klimagebieten hat der Verfasser erstmalig auf einem Symposium über Fragen der Flächenbildung in den Tropen und Subtropen in Saarbrücken im Oktober 1967 gegeben. Auf der Jahrestagung der Geologischen Vereinigung in Göttingen im Februar 1968 wurde ebenfalls über diesen Fragenkreis der klimageomorphologischen Forschung referíert. Dieser Beitrag gibt den Inhalt der genannten Vorträge wieder.     

Bestimmung polarer Phosphorsäureester in Trink‐ und Oberflächenwasser mittels HPLC‐MS‐MS

Determination of Organophosphorus Pesticides in Water by HPLC‐MS‐MS In the EC Water Framework Directive 2000/60/EG and in CEC 76/464/EEC there are 16 organophosphorus pesticides (insecticides and acaricides) listed which belong to so‐called priority substances. The committed quality aims of these substances frequently require maximum concentrations below 0.1 μg/L. In this paper a HPLC‐MS‐method is described. The reported limits of determination of organophosphorus pesticides are lower than the demanded limits. High analytical sensitivity is reached by solid‐phase extraction (SPE) and by injecting large volumes. For some of these substances no sample enrichment is needed and low detection limits are obtained by direct injection of the original water sample.