Extracció minera a la Selva del Camp

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. L’objectiu d’aquest treball és localitzar i descriure algunes de les mines que s’havien explotat al municipi de la Selva del Camp -comarca del Baix Camp, Tarragona - durant el segle XIX i inici del XX. També es pretén estudiar els minerals extrets en aquestes mines i recollir-ne mostres. Finalment, s’investiga la situació de les mines en el context geològic general i quin és l’origen dels filons explotats. La metodologia seguida ha tingut diverses fases. Primerament, s’ha obtingut informació bibliogràfica i cartogràfica sobre la geologia de la Selva del Camp. En segon lloc, s’ha obtingut informació sobre les mines que s’explotaven al terme a l’Arxiu Municipal i s’han localitzat les mines en un mapa. En tercer lloc, s’ha recollit informació oral sobre la ubicació i l’explotació de les mines amb entrevistes a gent gran del poble. Posteriorment s’ha realitzat un treball al camp per buscar les mines. Un vegada trobades s’han descrit confeccionant esquemes del seu recorregut, localitzant les escombreres i recollint-ne mostres. Finalment s’han estudiat les mostres al laboratori i s’ha elaborat una col•lecció. Els resultats de la recerca mostren que les mines explotaven filons metàl•lics formats per precipitació de sulfurs i òxids dins de les llicorelles del carbonífer-permià. Els minerals explotats eren principalment galena, mena del plom i pirolusita, d’on s’obtenia manganès. Es recomana crear algun itinerari per donar difusió a aquest patrimoni.

Estructures sedimentàries: descripció i modelització de la seva gènesi

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. L’objectiu de la recerca ha estat l’estudi de les condicions en què s’arriben a formar les estructures sedimentàries internes, relacionades amb un flux de tipus unidireccional. S’ha fabricat un tanc d’experimentació que, a petita escala, pogués reproduir de la manera més propera a la realitat les condicions naturals en què es formen aquest tipus d’estructures. En aquest tanc d’experimentació s’han sotmès sediments de granulometries diverses a fluxos unidireccionals de diferents intensitats. Posteriorment, s’ha fet un diagrama d’estabilitat d’estructures sedimentàries en funció de la velocitat del flux que l’origina i de la granulometria del sediment. Aquest diagrama permetrà extrapolar, quan es trobin aquestes estructures fossilitzades, en quines condicions de flux s’han originat.

Analog Modelling of N-S anticlines of the External Sierras (Jaca basin, Southern Pyrenees)

Report for the scientific sojourn carried out at the Uppsala Universitet, Sweden, from April to July the 2007. Two series of analogue models are used to explore ductile-frictional contrasts of the basal décollement in the development of oblique and transverse structures simultaneously to thin-skinned shortening. These models simulate the evolution of the Central External Sierras (Southern Pyrenees, Spain), which constitute the frontal emerging part of the southernmost Pyrenean thrust sheet. They are characterized by the presence of transverse N-S to NW-SE anticlines, which are perpendicular to the Pyrenean structural trend and developed in the hangingwall of the Santo Domingo thrust system, detaching on an unevenly distributed Triassic materials (evaporitic-dolomitic interfingerings). Model setup performs a décollement made by three patches of silicone neighbouring pure brittle sand. Model series A test the thickness ratio between overburden and décollement. Model series B test the width of frictional detachment areas. Model results show how deformation reaches further in areas detached on ductile layer whereas frictional décollement areas assimilate the strain by means of an additional uplift. This replicates the structural style of Central External Sierras: higher structural relief of N-S anticlines with regard to orogen-parallel structures, absence of a representative ductile décollement in the core, tilting towards the orogen and foreland-side closure not thrusted by the frontal emerging South-Pyrenean thrust.

Climate change in the Atlantic Ocean since the 1940's and the effects on the global climate

En aquest projecte s’ha estudiat la relació entre els canvis en les temperatures superficials de l’Oceà Atlàntic i els canvis en la circulació atmosfèrica en el segle XX. Concretament s’han analitzat dos períodes de estudi: el primer des del 1940 al 1960 i el segon des del 1980 fins al 2000. S’ha posat especial interès en les anomalies en les temperatures superficials del mar en la regió tropical de l’Oceà Atlàntic i la possible interconnexió amb els canvis climàtics observats i predits. Per a la realització de l’estudi s’han dut a terme una sèrie d’experiments utilitzant el model climàtic elaborat a la universitat d’UCLA (UCLA‐AGCM model). Els resultats obtinguts han estat analitzats en forma de mapes i figures per a cada variable d’estudi. També s’ha fet una comparació entre els resultats obtinguts i altres trobats en altres treballs publicats sobre el mateix tema de recerca. Els resultats obtinguts són molt amplis i poden tenir diverses interpretacions. Tot i així algunes de les conclusions a les quals s’ha arribat són: les diferències més significatives per a les variables estudiades i trobades a partir dels resultats obtinguts del model per als dos períodes d’estudi són en els mesos d’hivern i a la zona dels tròpics; concretament a parts del nord de sud Amèrica i a parts del nord d’Àfrica. S’han trobat també canvis significatius en els patrons de precipitació sobre aquestes mateixes zones. També s’ha observant un moviment cap al nord de la zona d’interconvergència tropical i pot ser degut a l’anòmal gradient trobat a la zona equatorial en les temperatures superficial de l’Oceà. Tot i així per a una definitiva discussió i conclusions sobre els resultats dels experiments, seria necessari un estudi més ampli i profund.

Meteotek08: sonda meteorològica

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. El projecte Meteotek08, s'inicia durant el mes de febrer del curs 07/08 i es deu a tres fets: la passió per l'electrònica i la informàtica, per la meteorologia i per l'espai. Així va sorgir la idea de la possibilitat de realitzar algun projecte que relacionés aquestes idees: una sonda meteorològica, capaç d'assolir altituds de més de 30.000m, fer un registre de les condicions atmosfèriques i, fins i tot, captar fotografies. Era una idea complexa de dur a terme, ja que es partia del res, excepte de l'experiència d'algun dels integrants en el camp de l'electrònica i la informàtica. Durant els primers mesos es van començar a crear els primers prototips i a aplicar les primeres idees, fins que malauradament el crèdit es va acabar el juny. Tot i això, el treball va continuar durant l'estiu, durant el qual es va deixar el projecte gairebé enllestit. Diversos problemes amb el mòdul de comunicacions via ràdio van comportar l'endarreriment del projecte fins el passat febrer de 2009. El llançament es va dur a terme el dia 28 de febrer. La població escollida va ser Bujaraloz, situada als Monegros, degut a la seva bona posició geogràfica. El llançament es va dur a terme amb èxit i el seguiment i recepció de dades es va fer amb 2 cotxes. Al cap de 2 hores i 10 minuts la sonda tocava terra de nou, i poca estona després era localitzada. Els resultats van ser totalment satisfactoris, i es van obtenir també bones fotografies.

Palafrugell: un viatge pel seu clima

Treball de recerca realitzat per dos alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. El treball pretén reconstruir part de la història climàtica de Palafrugell, tractar els fenòmens meteorològics més rellevants de les darreres dècades i mostrar què és realment el canvi climàtic i com podria afectar en el futur a Palafrugell. A partir de dades meteorològiques recollides en llibres, quaderns, fulls d'observatoris meteorològics, així com també a través d'entrevistes realitzades a experts en el tema, i amb anàlisis comparatius de diferents èpoques climàtiques, es mostra l'extensa història climàtica que amaga Palafrugell, els diferents períodes climàtics, i els efectes de l'escalfament global i les seves conseqüències. Els autors intenten d'aquesta manera no tan sols donar a conèixer el clima del municipi, sinó també, transmetre una definició que s'ajusti millor al significat de canvi climàtic.

Balanç de carbó atmosfèric: raó entre les emissions de metà de les vaques i el segrest forestal de CO2

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball és determinar la capacitat de segrest de CO2 d’un bosc dels Pirineus, per tal de reduir el seu efecte hivernacle, en relació a l’impacte climàtic que tindrien les emissions de metà de les vaques. La metodologia s’ha basat en estimar la producció de fusta a partir d’inventaris forestals d’un bosc del Pallars Sobirà, i calcular-ne el segrest de CO2. Per altra banda, s’ha estimat bibliogràficament les emissions de metà d’una vaca. A partir de factors de conversió s’ha estimat la superfície de bosc que compensaria l’efecte hivernacle de les emissions de metà d’una vaca durant un any. El valor obtingut és de 0,727 hectàrees de bosc per vaca i any. Amb aquest valor s’ha estimat la superfície de bosc necessària per compensar les emissions de metà de la població de vaques de Catalunya. Aquests resultats són aproximats, donades les diferències en el creixement dels boscos de Catalunya. Aquest estudi dóna una dada comprensible que posa de manifest el concepte de balanç de carboni i els diferents elements que el formen.

Diseño e implementación de un receptor GNSS multifrecuencia y multiconstelación

Este proyecto presenta el diseño, test y validación de una cabecera de recepción multiconstelación y multifrecuencia para Sistemas de Navegación Global por Satélite (GNSS). El receptor presentado ha sido diseñado para adquirir las bandas E5/L5 y E1/L1 de los sistemas Galileo y NAVSTAR-GPS. Para trasladar en frecuencia las dos bandas a la vez, se implementa un receptor con arquitectura superheterodina basado en un mezclador de rechazo a frecuencia imagen (IRM). Medidas de ambos sistemas han sido realizadas validando el correcto funcionamiento del receptor en la banda E1/L1. Para ello no sólo se han adquirido los satélites de la constelación GPS, sino que además se han adquirido con éxito los satélites GIOVE-A/B utilizados en la fase de validación en órbita del sistema europeo Galileo.

Anàlisi i tècniques de processat del senyal per a la generació de mapes eòlics

L’emplaçament del projecte es situa a un parc eòlic marítim, on es vol observar el vent a través del radar VAD, Velocity Azimuth Display, per poder controlar la velocitat de rotació dels aerogeneradors, i poder substituir els actuals anemòmetres. No ens centrarem en el control d’aquest, sinó que l’objectiu principal d’aquest projecte és analitzar el funcionament i processat de dades del VAD. Es proposaran, simularan i estudiaran noves tècniques d’estimació espectral per obtenir una millora important amb les mesures de velocitat, direcció i divergència del vent, per tal de construir un radar més robust a pertorbacions. A més a més, també il·lustrarem mapes eòlics obtinguts a partir de tot el processat.

Influència del context geològic i hidrogeològic en l'eficiència energètica dels sistemes geotèrmics de molt baixa entalpia

L’elevat consum energètic de les societats actuals, així com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts d’energia. D’aquesta manera, en el camp de la climatització residencial, l’energia geotèrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energètics actuals. Així, els primers metres de subsòl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorífic, mitjançant els sistemes geotèrmics de bomba de calor. Si bé a nivell energètic, són sistemes, intrínsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geològic i hidrogeològic. Especialment, els col·lectors de calor verticals, treballen, amb freqüència, en el si de les formacions hidrogeològiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua de l’aqüífer es manifesten amb variacions de la conductivitat tèrmica equivalent i del flux subterrani d’aigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant d’aquest fet, l’avaluació quantitativa de l’efecte d’aquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua comporten canvis molt notables en l’eficiència dels sistemes verticals de bomba de calor geotèrmica.

Analysis and optimization of the satellite-to-plane link of an aeronautical global system

En aquest projecte s’ha analitzat i optimitzat l’enllaç satèl·lit amb avió per a un sistema aeronàutic global. Aquest nou sistema anomenat ANTARES està dissenyat per a comunicar avions amb estacions base mitjançant un satèl·lit. Aquesta és una iniciativa on hi participen institucions oficials en l’aviació com ara l’ECAC i que és desenvolupat en una col·laboració europea d’universitats i empreses. El treball dut a terme en el projecte compren bàsicament tres aspectes. El disseny i anàlisi de la gestió de recursos. La idoneïtat d’utilitzar correcció d’errors en la capa d’enllaç i en cas que sigui necessària dissenyar una opció de codificació preliminar. Finalment, estudiar i analitzar l’efecte de la interferència co-canal en sistemes multifeix. Tots aquests temes són considerats només per al “forward link”. L’estructura que segueix el projecte és primer presentar les característiques globals del sistema, després centrar-se i analitzar els temes mencionats per a poder donar resultats i extreure conclusions.

Power laws and scaling of rain events and dry spells in the Catalonia region

We analyze the statistics of rain-event sizes, rain-event durations, and dry-spell durations in a network of 20 rain gauges scattered in an area situated close to the NW Mediterranean coast. Power-law distributions emerge clearly for the dryspell durations, with an exponent around 1.50 ± 0.05, although for event sizes and durations the power-law ranges are rather limited, in some cases. Deviations from power-law behavior are attributed to finite-size effects. A scaling analysis helps to elucidate the situation, providing support for the existence of scale invariance in these distributions. It is remarkable that rain data of not very high resolution yield findings in agreement with self-organized critical phenomena.

Universality of rain event size distributions

We compare rain event size distributions derived from measurements in climatically different regions, which we find to be well approximated by power laws of similar exponents over broad ranges. Differences can be seen in the large-scale cutoffs of the distributions. Event duration distributions suggest that the scale-free aspects are related to the absence of characteristic scales in the meteorological mesoscale.

Anàlisi de la modelització hidrològica com a eina per la predicció d'inundacions i la gestió del territori

Les inundacions són actualment les catàstrofes naturals més recurrents i les que generen un major nombre de danys i víctimes arreu del món. L'ocupació de les zones inundables a les lleres del riu és la causa principal d’aquests desastres naturals. En aquest article es descriu la realització de models hidrològics com a mecanisme per la predicció d’inundacions i la gestió del territori. S’han estudiat les conques de la Riera de Santa Coloma (Catalunya) i del riu San Francisco (Guatemala) mitjançant els programes HEC-HMS i HEC-RAS, dels quals s’avalua la seva capacitat com eina per a la gestió del territori. S’ha analitzat l’efecte de la urbanització en el risc d’inundació en el cas de la Riera de Santa Coloma en base a la previsió del Plà d’Ordenament Urbanístic Municipal. S’han determinat les zones inundables resultants de episodis de precipitació extrems al Riu San Francisco per als episodis de les tempestes Stan(2005) i Agatha(2010).