Aerosol size distribution and its connection to cloud droplet number concentration

In order to predict the current state and future development of Earth s climate, detailed information on atmospheric aerosols and aerosol-cloud-interactions is required. Furthermore, these interactions need to be expressed in such a way that they can be represented in large-scale climate models. The largest uncertainties in the estimate of radiative forcing on the present day climate are related to the direct and indirect effects of aerosol. In this work aerosol properties were studied at Pallas and Utö in Finland, and at Mount Waliguan in Western China. Approximately two years of data from each site were analyzed. In addition to this, data from two intensive measurement campaigns at Pallas were used. The measurements at Mount Waliguan were the first long term aerosol particle number concentration and size distribution measurements conducted in this region. They revealed that the number concentration of aerosol particles at Mount Waliguan were much higher than those measured at similar altitudes in other parts of the world. The particles were concentrated in the Aitken size range indicating that they were produced within a couple of days prior to reaching the site, rather than being transported over thousands of kilometers. Aerosol partitioning between cloud droplets and cloud interstitial particles was studied at Pallas during the two measurement campaigns, First Pallas Cloud Experiment (First PaCE) and Second Pallas Cloud Experiment (Second PaCE). The method of using two differential mobility particle sizers (DMPS) to calculate the number concentration of activated particles was found to agree well with direct measurements of cloud droplet. Several parameters important in cloud droplet activation were found to depend strongly on the air mass history. The effects of these parameters partially cancelled out each other. Aerosol number-to-volume concentration ratio was studied at all three sites using data sets with long time-series. The ratio was found to vary more than in earlier studies, but less than either aerosol particle number concentration or volume concentration alone. Both air mass dependency and seasonal pattern were found at Pallas and Utö, but only seasonal pattern at Mount Waliguan. The number-to-volume concentration ratio was found to follow the seasonal temperature pattern well at all three sites. A new parameterization for partitioning between cloud droplets and cloud interstitial particles was developed. The parameterization uses aerosol particle number-to-volume concentration ratio and aerosol particle volume concentration as the only information on the aerosol number and size distribution. The new parameterization is computationally more efficient than the more detailed parameterizations currently in use, but the accuracy of the new parameterization was slightly lower. The new parameterization was also compared to directly observed cloud droplet number concentration data, and a good agreement was found.

Boundedness of weakly singular integral operators on domains

The monograph dissertation deals with kernel integral operators and their mapping properties on Euclidean domains. The associated kernels are weakly singular and examples of such are given by Green functions of certain elliptic partial differential equations. It is well known that mapping properties of the corresponding Green operators can be used to deduce a priori estimates for the solutions of these equations. In the dissertation, natural size- and cancellation conditions are quantified for kernels defined in domains. These kernels induce integral operators which are then composed with any partial differential operator of prescribed order, depending on the size of the kernel. The main object of study in this dissertation being the boundedness properties of such compositions, the main result is the characterization of their Lp-boundedness on suitably regular domains. In case the aforementioned kernels are defined in the whole Euclidean space, their partial derivatives of prescribed order turn out to be so called standard kernels that arise in connection with singular integral operators. The Lp-boundedness of singular integrals is characterized by the T1 theorem, which is originally due to David and Journé and was published in 1984 (Ann. of Math. 120). The main result in the dissertation can be interpreted as a T1 theorem for weakly singular integral operators. The dissertation deals also with special convolution type weakly singular integral operators that are defined on Euclidean spaces.

Microarrays in Lung Cancer Research: From Comparative Analyses to Verified Findings

Keuhkosyöpä on yleisimpiä syöpätauteja. Se jaetaan kahteen päätyyppiin: pienisoluiseen ja ei-pienisoluiseen keuhkosyöpään. Ei-pienisoluinen keuhkosyöpä jaetaan lisäksi alatyyppeihin, joista suurimmat ovat levyepiteeli-, adeno- ja suurisoluinen karsinooma. Keuhkosyövän tärkein riskitekijä on tupakointi, mutta muutkin työ- ja elinympäristön altisteet, kuten asbesti, voivat johtaa syöpään. Väitöstyössä tutkittiin kahdenlaisten keuhkosyöpäryhmien erityispiirteitä. Työssä kartoitettiin, onko löydettävissä muutoksia, jotka erottavat asbestikeuhkosyövät muista syövistä sekä luuytimeen varhaisessa vaiheessa leviävät keuhkosyövät leviämättömistä syövistä. Tutkimusten ensimmäisessä vaiheessa käytettiin mikrosirupohjaisia menetelmiä, jotka mahdollistavat jopa kaikkien geenien tarkastelun yhden kokeen avulla. Vertailevien mikrosirututkimusten avulla on mahdollista paikantaa geenejä tai kromosomialueita, joiden muutokset erottelevat ryhmät toisistaan. Asbestiin liittyvissä tutkimuksissa paikannettiin kuusi kromosomialuetta, joissa geenien kopiolukumäärän sekä ilmenemistason muutokset erottelivat potilaat altistushistorian mukaan. Riippumattomilla laboratoriomenetelmillä tehtyjen jatkoanalyysien avulla pystyttiin varmistamaan, että 19p-alueen häviämä oli yhteydessä asbestialtistukseen. Työssä osoitettiin myös, että 19p-alueen muutoksia voidaan indusoida altistamalla soluja asbestille in vitro. Tutkimuksessa saatiin lisäksi viitteitä asbestispesifisistä muutoksista signaalinvälitysreiteissä, sillä yhdessä toimivien geenien ilmentymisessä havaittiin eroja asbestille altistuneiden ja altistumattomien välillä. Vertailemalla luuytimeen syövän aikaisessa vaiheessa levinneiden ja leviämättömien keuhkoadenokarsinoomien muutosprofiileita toisiinsa, paikannettiin viisi aluetta, joilla geenien kopiolukumäärä- sekä ilmenemistason muutokset erottelivat ryhmät toisistaan. Jatkoanalyyseissä havaittiin, että 4q-alueen häviämää esiintyi adenokarsinoomien lisäksi levyepiteelikarsinoomiin, jotka olivat levinneet luuytimeen. Myös keuhkosyöpien aivometastaaseissa alue oli toistuvasti hävinnyt. Väitöstyön tutkimukset osoittavat, että vertailevien mikrosiruanalyysien avulla saadaan tietoa syöpäryhmien erityispiirteistä. Työssä saadut tulokset osoittavat, että 19p-alueen muutokset ovat tyypillisiä asbestikeuhkosyöville ja 4q-alueen muutokset luuytimeen aikaisessa vaiheessa leviäville keuhkosyöville.

Measurement of Particle Production and Inclusive Differential Cross Sections in pbar{p} Collisions at sqrt{s}=1.96 TeV

We report a set of measurements of particle production in inelastic pbar{p} collisions collected with a minimum-bias trigger at the Tevatron Collider with the CDF II experiment. The inclusive charged particle transverse momentum differential cross section is measured, with improved precision, over a range about ten times wider than in previous measurements. The former modeling of the spectrum appears to be incompatible with the high particle momenta observed. The dependence of the charged particle transverse momentum on the event particle multiplicity is analyzed to study the various components of hadron interactions. This is one of the observable variables most poorly reproduced by the available Monte Carlo generators. A first measurement of the event transverse energy sum differential cross section is also reported. A comparison with a Pythia prediction at the hadron level is performed. The inclusive charged particle differential production cross section is fairly well reproduced only in the transverse momentum range available from previous measurements. At higher momentum the agreement is poor. The transverse energy sum is poorly reproduced over the whole spectrum. The dependence of the charged particle transverse momentum on the particle multiplicity needs the introduction of more sophisticated particle production mechanisms, such as multiple parton interactions, in order to be better explained.

Measurement of particle production and inclusive differential cross sections in pp̅ collisions at √s=1.96 TeV

We report a set of measurements of particle production in inelastic pbar{p} collisions collected with a minimum-bias trigger at the Tevatron Collider with the CDF II experiment. The inclusive charged particle transverse momentum differential cross section is measured, with improved precision, over a range about ten times wider than in previous measurements. The former modeling of the spectrum appears to be incompatible with the high particle momenta observed. The dependence of the charged particle transverse momentum on the event particle multiplicity is analyzed to study the various components of hadron interactions. This is one of the observable variables most poorly reproduced by the available Monte Carlo generators. A first measurement of the event transverse energy sum differential cross section is also reported. A comparison with a Pythia prediction at the hadron level is performed. The inclusive charged particle differential production cross section is fairly well reproduced only in the transverse momentum range available from previous measurements. At higher momentum the agreement is poor. The transverse energy sum is poorly reproduced over the whole spectrum. The dependence of the charged particle transverse momentum on the particle multiplicity needs the introduction of more sophisticated particle production mechanisms, such as multiple parton interactions, in order to be better explained.

First Measurement of the tt̅ Differential Cross Section dσ/dMtt̅ in pp̅ Collisions at √s=1.96 TeV

We present a measurement of the $\ttbar$ differential cross section with respect to the $\ttbar$ invariant mass, dSigma/dMttbar, in $\ppbar$ collisions at $\sqrt{s}=1.96$ TeV using an integrated luminosity of $2.7\invfb$ collected by the CDF II experiment. The $\ttbar$ invariant mass spectrum is sensitive to a variety of exotic particles decaying into $\ttbar$ pairs. The result is consistent with the standard model expectation, as modeled by \texttt{PYTHIA} with \texttt{CTEQ5L} parton distribution functions.

The connection between on-farm assessed welfare (A-index) and production parameters of the sows

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää tilalla määritetyn hyvinvoinnin yhteyttä emakoiden tuotantotuloksiin. Hyvinvointia arvioitiin suomalaisen hyvinvointi-indeksin, A-indeksi, avulla. Tuotantotuloksina käytettiin kahta erilaista tuotosaineistoa, jotka molemmat pohjautuivat kansalliseen tuotosseuranta aineistoon. Hyvinvointimääritykset tehtiin 30 porsastuotantosikalassa maaliskuun 2007 aikana. A-indeksi koostuu kuudesta kategoriasta ’liikkumismahdollisuudet’, ’alustan ominaisuudet’, ’sosiaaliset kontaktit’, ’valo, ilma ja melu’, ’ruokinta ja veden saanti’ sekä ’eläinten terveys ja hoidon taso’. Jokaisessa kategoriassa on 3-10 pääosin ympäristöperäistä muuttujaa, jotka vaihtelevat osastoittain. Maksimipistemäärä osastolle on 100. Hyvinvointimittaukset tehtiin porsitus-, tiineytys- ja joutilasosastoilla. Erillisten tiineytysosastojen pienen lukumäärän takia (n=7) tilakohtaiset tiineytys- ja joutilasosastopisteet yhdistettiin ja keskiarvoja käytettiin analyyseissä. Yhteyksiä tuotokseen tutkittiin kahden eri aineiston avulla 1) Tilaraportti aineisto (n=29) muodostuu muokkaamattomista tila- ja tuotostuloksista tilavierailua edeltävän vuoden ajalta, 2) POTSIaineisto (n=30) muodostuu POTSI-ohjelmalla (MTT) muokatusta tuotantoaineistosta, joka sisältää managementtiryhmän (tila, vuosi, vuodenaika) vaikutuksen ensikoiden ja emakoiden pahnuekohtaiseen tuotokseen. Yhteyksiä analysointiin korrelaatio- ja regressioanalyysien avulla. Vaikka osallistuminen tutkimukseen oli vapaaehtoista, molempien tuotantoaineistojen perusteella tutkimustilat edustavat keskituottoista suomalaista sikatilaa. A-indeksin kokonaispisteet vaihtelivat välillä 37,5–64,0 porsitusosastolla ja 39,5–83,5 joutilasosastolla. Tilaraporttiaineistoa käytettäessä paremmat pisteet porsitusosaston ’eläinten terveys ja hoidon taso’ -kategoriasta lyhensivät eläinten lisääntymissykliä, lisäsivät syntyvien pahnueiden ja porsaiden määrää sekä alensivat kuolleena syntyneiden lukumäärää. Regressiomallin mukaan ’eläinten terveys ja hoidon taso’ -kategoria selitti syntyvien porsaiden lukumäärän, porsimisvälin pituuden sekä keskiporsimiskerran vaihtelua. Paremmat pisteet joutilasosaston ’liikkumismahdollisuudet’ kategoriasta alensivat syntyneiden pahnueiden sekä syntyneiden että vieroitettujen porsaiden lukumäärää. Regressiomallin mukaan ensikkopahnueiden osuus ja ”liikkumismahdollisuudet” kategorian pisteet selittivät vieroitettujen porsaiden lukumäärän vaihtelua. POTSI-aineiston yhteydessä kuolleena syntyneiden porsaiden lukumäärän aleneminen oli ensikoilla yhteydessä parempiin porsitusosaston ’sosiaalisiin kontakteihin’ ja emakoilla puolestaan joutilasosaston parempiin ’eläinten terveys ja hoidon taso’ pisteisiin. Kahden eri tuotantoaineiston avulla saadut tulokset erosivat toisistaan. Seuraavissa tutkimuksissa onkin suositeltavampaa käyttää Tilaraporttiaineistoja, joissa tuotokset ilmoitetaan vuosikohtaisina. Tämän tutkimuksen perusteella hyvinvoinnilla ja tuotoksella on yhteyksiä, joilla on myös merkittävää taloudellista vaikutusta. Erityisesti hyvä eläinten hoito ja eläinten terveys lisäävät tuotettujen porsaiden määrää ja lyhentävät lisääntymiskiertoa. Erityishuomiota tulee kiinnittää vapaana olevien joutilaiden emakoiden sosiaaliseen stressiin ja rehunsaannin varmistamiseen kaikille yksilöille.