The Changing Earth

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Zusammenfassungen der Vorträge

• Dr. Dennis Philipp

  Einsteins Relativitätstheorie wird für die Erdbeobachtung und Klimaforschung benutzt

  Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ist nicht nur eine Theorie der Gravitation, sondern insbesondere eine Theorie von Kausalität, Raum und Zeit. Die Vereinheitlichung von Raum und Zeit zur Raumzeit liefert die Bühne, auf der sich alle physikalischen Prozesse abspielen. Die Gravitation ist ein dabei unweigerlich entstehendes Phänomen, dass aus der Geometrie (Krümmung) dieser Raumzeit folgt. Die Voraussagen der Allgemeinen Relativitätstheorie stimmen im Rahmen der möglichen Messgenauigkeit mit allen bisher durchgeführten Experimenten überein. Mit ihrer Hilfe können wir beispielsweise Schwarze Löcher – wahrscheinlich die verrücktesten Objekte im Universum - beschreiben oder auch ganz praktische Anwendungen in der Beobachtung unserer Erde und ihrer Umgebung realisieren. 

  Moderne Messinstrumente sind in der Lage, relativistische Effekte aufzuspüren und ermöglichen uns damit einen ganz neuen Blickwinkel auf die Vermessung der Welt. Gleichzeitig erlauben sie es jedoch auch neue Tests unseres Verständnisses der fundamentalen Physik zu formulieren und umzusetzen.

  Wir werden im Laufe des Vortrages feststellen, dass in der Relativitätstheorie aber doch nicht alles relativ ist und Anwendungen für die Erdbeobachtung, Geodäsie und Klimaforschung ableiten. Ein besonderer Fokus liegt auf der Chronometrie – Uhrenmessungen, die in Einsteins Theorie davon abhängen, wie sich zwei Uhren relativ zueinander bewegen und wo sie sich im Gravitationsfeld der Erde befinden. Diese Effekte spielen eine wichtige Rolle in globalen Navigationssystemen wie GALILEO und GPS, erlauben es aber auch regionale Höhensysteme auf der Erde präzise zu vereinheitlichen oder die Dynamik der Erde und insbesondere ihres Gravitationsfeldes zu studieren. 

• Prof. Dr. Justus Notholt

  Grundlagen der Fernerkundung und Anwendungen in der Umwelt- und Klimaforschung

  Das Klima auf unserer Erde wird maßgeblich durch Treibhausgase in der Atmosphäre beeinflusst, welche die Strahlung im thermischen Infrarotspektralbereich absorbieren und emittieren. Satellitenmissionen zur Messung von Treibhausgasen leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis klimarelevanter Prozesse. Neben der Atmosphäre ist auch das Meereis von großer Bedeutung für unser Klima.
  
  In den vergangenen Jahrzehnten wurden zahlreiche Satellitenmissionen gestartet, die unter anderem atmosphärische Konzentrationen von CO₂, CH₄ und vielen weiteren Substanzen in der Atmosphäre erfassen. Diese Missionen ermöglichen es, Daten über die räumliche und zeitliche Verteilung der Treibhausgase in der Atmosphäre zu sammeln und deren Veränderungen im Kontext des Klimawandels zu analysieren. Andere Satelliten vermessen die Oberflächenbeschaffenheit der Erde und die Meereisausdehnung in den Polargebieten.