Relevance of sampling schemes in light of Ruelle's linear response theory

We reconsider the theory of the linear response of non-equilibrium steady states to perturbations. We �rst show that by using a general functional decomposition for space-time dependent forcings, we can de�ne elementary susceptibilities that allow to construct the response of the system to general perturbations. Starting from the de�nition of SRB measure, we then study the consequence of taking di�erent sampling schemes for analysing the response of the system. We show that only a speci�c choice of the time horizon for evaluating the response of the system to a general time-dependent perturbation allows to obtain the formula �rst presented by Ruelle. We also discuss the special case of periodic perturbations, showing that when they are taken into consideration the sampling can be �ne-tuned to make the de�nition of the correct time horizon immaterial. Finally, we discuss the implications of our results in terms of strategies for analyzing the outputs of numerical experiments by providing a critical review of a formula proposed by Reick.

Observations of wind speed profiles over Greater London, UK, using a Doppler lidar

To calculate the potential wind loading on a tall building in an urban area, an accurate representation of the wind speed profile is required. However, due to a lack of observations, wind engineers typically estimate the characteristics of the urban boundary layer by translating the measurements from a nearby reference rural site. This study presents wind speed profile data obtained from a Doppler lidar in central London, UK, during an 8 month observation period. Used in conjunction with wind speed data measured at a nearby airport, the data have been used to assess the accuracy of the predictions made by the wind engineering tools currently available. When applied to multiple changes in surface roughness identified from morphological parameters, the non-equilibrium wind speed profile model developed by Deaves (1981) provides a good representation of the urban wind speed profile. For heights below 500 m, the predicted wind speed remains within the 95% confidence interval of the measured data. However, when the surface roughness is estimated using land use as a proxy, the model tends to overestimate the wind speed, particularly for very high wind speed periods. These results highlight the importance of a detailed assessment of the nature of the surface when estimating the wind speed above an urban surface.

Characterization and antimicrobial efficacy against E. coli of a helium/air plasma at atmospheric pressure created in a plastic package

A plasma source, sustained by the application of a floating high voltage (±15 kV) to parallel-plate electrodes at 50 Hz, has been achieved in a helium/air mixture at atmospheric pressure (P = 105 Pa) contained in a zip-locked plastic package placed in the electrode gap. Some of the physical and antimicrobial properties of this apparatus were established with a view to ascertain its performance as a prototype for the disinfection of fresh produce. The current–voltage (I–V) and charge–voltage (Q–V) characteristics of the system were measured as a function of gap distance d, in the range (3 × 103 ≤ Pd ≤ 1.0 × 104 Pa m). The electrical measurements showed this plasma source to exhibit the characteristic behaviour of a dielectric barrier discharge in the filamentary mode and its properties could be accurately interpreted by the two-capacitance in series model. The power consumed by the discharge and the reduced field strength were found to decrease quadratically from 12.0 W to 4.5 W and linearly from 140 Td to 50 Td, respectively, in the range studied. Emission spectra of the discharge were recorded on a relative intensity scale and the dominant spectral features could be assigned to strong vibrational bands in the 2+ and 1− systems of N2 and ${\rm N}_2^+$ , respectively, with other weak signatures from the NO and OH radicals and the N+, He and O atomic species. Absolute spectral intensities were also recorded and interpreted by comparison with the non-equilibrium synthetic spectra generated by the computer code SPECAIR. At an inter-electrode gap of 0.04 m, this comparison yielded typical values for the electron, vibrational and translational (gas) temperatures of (4980 ± 100) K, (2700 ± 200) K and (300 ± 100) K, respectively and an electron density of 1.0 × 1017 m−3. A Boltzmann plot also provided a value of (3200 ± 200 K) for the vibrational temperature. The antimicrobial efficacy was assessed by studying the resistance of both Escherichia coli K12 its isogenic mutants in soxR, soxS, oxyR, rpoS and dnaK selected to identify possible cellular responses and targets related with 5 min exposure to the active gas in proximity of, but not directly in, the path of the discharge filaments. Both the parent strain and mutants populations were significantly reduced by more than 1.5 log cycles in these conditions, showing the potential of the system. Post-treatment storage studies showed that some transcription regulators and specific genes related to oxidative stress play an important role in the E. coli repair mechanism and that plasma exposure affects specific cell regulator systems.

Understanding and representing atmospheric convection across scales: recommendations from the meeting held at Dartington Hall, Devon, UK, 28–30 January 2013

As weather and climate models move toward higher resolution, there is growing excitement about potential future improvements in the understanding and prediction of atmospheric convection and its interaction with larger-scale phenomena. A meeting in January 2013 in Dartington, Devon was convened to address the best way to maximise these improvements, specifically in a UK context but with international relevance. Specific recommendations included increased convective-scale observations, high-resolution virtual laboratories, and a system of parameterization test beds with a range of complexities. The main recommendation was to facilitate the development of physically based convective parameterizations that are scale-aware, non-local, non-equilibrium, and stochastic.

Characterisation of convective regimes over the British Isles

Convection-permitting modelling has led to a step change in forecasting convective events. However, convection occurs within different regimes which exhibit different forecast behaviour. A convective adjustment timescale can be used to distinguish between these regimes and examine their associated predictability. The convective adjustment timescale is calculated from radiosonde ascents and found to be consistent with that derived from convection-permitting model forecasts. The model-derived convective adjustment timescale is then examined for three summers in the British Isles to determine characteristics of the convective regimes for this maritime region. Convection in the British Isles is predominantly in convective quasi-equilibrium with 85%of convection having a timescale less than or equal to three hours. This percentage varies spatially with more non-equilibriumevents occurring in the south and southwest. The convective adjustment timescale exhibits a diurnal cycle over land. The nonequilibrium regime occurs more frequently at mid-range wind speeds and with winds from southerly to westerly sectors. Most non-equilibrium convective events in the British Isles are initiated near large coastal orographic gradients or on the European continent. Thus, the convective adjustment timescale is greatest when the location being examined is immediately downstream of large orographic gradients and decreases with distance from the convective initiation region. The dominance of convective quasiequilibrium conditions over the British Isles argues for the use of large-member ensembles in probabilistic forecasts for this region.

Hydrodynamics with spin angular momentum from systematic coarse graining: a tutorial example

The derivation of time evolution equations for slow collective variables starting from a micro- scopic model system is demonstrated for the tutorial example of the classical, two-dimensional XY model. Projection operator techniques are used within a nonequilibrium thermodynamics framework together with molecular simulations in order to establish the building blocks of the hydrodynamics equations: Poisson brackets that determine the deterministic drift, the driving forces from the macroscopic free energy and the friction matrix. The approach is rather general and can be applied for deriving the equations of slow variables for a broad variety of systems.

Galactic outflows and the pollution of the galactic environment by supernovae

We here explore the effects of the SN explosions into the halo of star-forming galaxies like the Milky Way. Successive randomly distributed and clustered SNe explosions cause the formation of hot superbubbles that drive either fountains or galactic winds above the galactic disk, depending on the amount and concentration of energy that is injected by the SNe. In a galactic fountain, the ejected gas is re-captured by the gravitational potential and falls back onto the disk. From 3D non-equilibrium radiative cooling hydrodynamical simulations of these fountains, we find that they may reach altitudes up to about 5 kpc in the halo and thus allow for the formation of the so called intermediate-velocity-clouds (IVCs) which are often observed in the halos of disk galaxies. The high-velocity-clouds that are also observed but at higher altitudes (of up to 12 kpc) require another mechanism to explain their production. We argue that they could be formed either by the capture of gas from the intergalactic medium and/or by the action of magnetic fields that are carried to the halo with the gas in the fountains. Due to angular momentum losses to the halo, we find that the fountain material falls back to smaller radii and is not largely spread over the galactic disk. Instead, the SNe ejecta fall nearby the region where the fountain was produced, a result which is consistent with recent chemical models of the galaxy. The fall back material leads to the formation of new generations of molecular clouds and to supersonic turbulence feedback in the disk. (C) 2009 COSPAR. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Electronic transport properties of ascorbic acid and nicotinamide adsorbed on single-walled carbon nanotubes

Ab initio simulations of carbon nanotubes interacting with ascorbic acid and nicotinamide are reported. The electronic transport properties of these systems are studied using a combination of density functional theory and non-equilibrium Green`s functions methods. The adsorptions of both molecules are observed to depend strongly on their functionalization. The interaction through the appropriate functionalized species modifies the structural and electronic properties of the original system, resulting in a chemisorption regime. Changes in the electronic transport properties are also observed, with reductions on the total electronic transmission probabilities. Nevertheless, when the molecules interact through the pristine form, a physisorption interaction is observed with insignificant structural and electronic transport changes. (c) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Disorder-based graphene spintronics

The use of the spin of the electron as the ultimate logic bit-in what has been dubbed spintronics-can lead to a novel way of thinking about information flow. At the same time single-layer graphene has been the subject of intense research due to its potential application in nanoscale electronics. While defects can significantly alter the electronic properties of nanoscopic systems, the lack of control can lead to seemingly deleterious effects arising from the random arrangement of such impurities. Here we demonstrate, using ab initio density functional theory and non-equilibrium Green`s functions calculations, that it is possible to obtain perfect spin selectivity in doped graphene nanoribbons to produce a perfect spin filter. We show that initially unpolarized electrons entering the system give rise to 100% polarization of the current due to random disorder. This effect is explained in terms of different localization lengths for each spin channel which leads to a new mechanism for the spin filtering effect that is disorder-driven.

Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

As dimensões estratégia e sócio-comunicacional da rede de terceirização: impactos e perspectivas na visão gerencial, sindical e dos trabalhadores terceirizados na Petrobrás

O objetivo do trabalho foi estudar as implicações/impactos (sociais, gerenciais e políticos) do processo de terceirização - viabilizado por um novo tipo de competição capitalista por intermédio de redes inter-empresas - em um segmento da indústria do petróleo. Dessa forma, desenvolveu-se uma pesquisa empírica tendo como material de investigação o setor de manutenção industrial de uma refinaria de petróleo do Rio de Janeiro, durante o período de 1999 a 2001. As diferentes ópticas dos sujeitos sociais envolvidos foram consideradas nesta investigação, quais sejam: gerencial, sindical e dos próprios trabalhadores terceirizados. Os resultados do estudo demonstraram que a terceirização em curso no setor pesquisado tem implicado em movimentos simultâneos de destruição/reconstrução de relações produtivas tradicionais, combinando modernização e organização da produção em rede com práticas tayloristas/fordistas. Novas e antigas formas de (des)sociabilização e precarização podem ser evidenciadas através de discrepantes condições salariais e de trabalho e na criação de duas categorias de trabalhadores: os petroleiros e os terceirizados. A partir desse estudo a ambigüidade e fragilidade dessa "rede" de terceirização ficaram bem nítidas, pois a concentração de poder e recursos em pontos específicos e o prevalecente aspecto instrumental e economicista em detrimento do dialógico remetem a um distanciamento do próprio princípio de interdependência, inerente a noção de rede. A forma como a terceirização está sendo implementada nessa indústria aproxima-se mais à um padrão predatório que à um padrão flexível e interdependente como características inerentes a concepção gerencial de rede. Além disso, os mecanismos de inclusão/exclusão social e econômica entre efetivos e terceirizados, indicando cidadanias diferenciadas no âmbito da empresa, evidenciam a coexistência de velhas e novas formas de exploração sob o paradigma da rede.

A administração vis-à-vis valores individuais e organizacionais

o presente estudo procura trazer ao saber administrativo uma nova perspectiva, ao evidenciar a natureza parcial e instrumental das teorias organizacionais até então desenvolvidas. Ao buscar introduzir a percepção dos valores no estudo da administração, procura-se fazê-lo sob a ótica dos indivíduos, enfatizando-se o seu ponto de vista. Neste ensaio, a administração é concebida como ciência social não neutra, que tem reproduzido, no ambiente organizacional, os valores do sistema. Na medida em que os diversos arcabouços teóricos se desenvolveram, variadas e cada vez mais complexas foram as formas por intermédio das quais as teorias organizacionais procuraram submeter os indivíduos às necessidades produtivas. Teria a administração se distanciado, tanto de sua razão de ser, o indivíduo, como das grandes discussões desse final de milênio. Ter-se-ia tornado técnica, direcionando-se para o atendimento das demandas organizacionais, entendendo o homem como mero agente produtivo. Para a compreensão dessa feição das teorias organizacionais, o presente estudo lança mão da Teoria Crítica, que é uma proposta de visão do meio social, transpondo seus pressupostos para o domínio organizacional, no intuito de evidenciar os valores das diversas teorias e a caracterização do homem que cada uma delas promoveu. Na busca do entendimento das dificuldades existentes para que outros valores sejam percebidos pela administração, já que no universo consciente os valores do sistema tornaram-se hegemônicos, recorre-se aos ensinamentos de Carl Gustav Jung e suas definições de inconsciente pessoal e coletivo. Em seguida, tratou-se de contextualizar e associar às idéias previamente desenvolvidas sobre valores e teorias organizacionais o universo no qual desenvolveuse a pesquisa de campo, as Forças Armadas Brasileiras. Por fim, a pesquisa de campo desenvolvida constituiu reforço do que, até então, tinha-se procurado deixar evidente: que as teorias organizacionais têm privilegiado outros valores, que não os do indivíduo, que existe outra forma de se ver a realidade, mais substantiva e que, embora a administração tenha-se esforçado, pelo menos ao nível do discurso, para atender às demandas básicas do indivíduo no contexto organizacional, não obteve êxito. A nova perspectiva de que trata o presente estudo refere-se ao entendimento de que existem outros valores, que não os organizacionais, que precisam ser percebidos pelo saber administrativo. Procura-se alertar o corpo teórico quanto ao papel social que incumbe à administração e propõe-se que ela se afaste da instrumentalidade e se aproxime da substantividade, visão de mundo sempre possível e tantas vezes negligenciada por ela e por outras ciências auto-denominadas sociais.

Terrítório e participação política : o colegiado territorial norte fluminense

Esta dissertação teve como objetivo identificar em que aspectos a implementação do Colegiado Territorial Norte Fluminense, proporcionou experiências de participação política em âmbito territorial. Para isso, buscou-se uma compreensão interdisciplinar da participação política. Além disso, a pesquisa empírica buscou identificar, por meio da análise de documentos oficiais do Programa Territórios da Cidadania, questionários e entrevistas qual o impacto da política sobre a participação política no espaço estudado. Foram percebidos avanços institucionais ao mesmo tempo da permanência de traços autoritários nas ações do Estado brasileiro.

Participação de instituições locais em projetos de revitalização urbana : o caso do Projeto Porto Maravilha na cidade do Rio de Janeiro

Dentro do contexto do desenvolvimento urbano sustentável, diversas metrópoles estão revitalizando áreas centrais degradadas. Regiões portuárias são exemplos de áreas degradadas que têm passado por processos de revitalização. O envolvimento de diferentes atores locais (Poder Público, mercado e sociedade civil) no processo de decisão e também durante a implementação das obras de revitalização deve ser visto como ponto chave na garantia de um processo transparente e particular para cada revitalização executada. Para subsidiar tal abordagem, este trabalho utiliza como referencial teórico a gestão social e seus critérios do processo de discussão, pluralismo e bem-comum para a implementação de políticas públicas, onde a multiplicidade de atores deve participar em igualdade de direitos nos processos decisórios deliberativos na busca do bem-estar social. Na cidade do Rio de Janeiro, em 2009, a instituição por lei da Operação Urbana Consorciada da Área de Especial Interesse Urbanístico da Região Portuária do Rio de Janeiro garante que o projeto de revitalização chamado Porto Maravilha possa ser implementado. Por ser fruto de uma Operação Urbana Consorciada, o projeto deve contar com a participação de proprietários, moradores, usuários e dos investidores para revitalizar uma área de aproximadamente cinco milhões de metros quadrados. Assim, considerada a importância de diferentes atores para garantir um processo decisório legítimo e considerada a obrigatoriedade da participação de diferentes atores na implementação do projeto Porto Maravilha, o objetivo deste trabalho é identificar como as instituições locais participam no Projeto Porto Maravilha. Para tanto, realizou-se pesquisa de campo por meio da participação em reuniões das instâncias participativas na região portuária, da aplicação de questionários às instituições locais e da realização de entrevistas semiestruturadas com representantes das instituições locais e outros atores envolvidos com o projeto. Para o tratamento dos dados obtidos utilizou-se o método da análise de conteúdo com grade mista, cujas categorias definidas foram relacionadas com os critérios do processo de discussão, pluralismo e bem-comum da gestão social e um tratamento estatístico para a elaboração de uma matriz que permitiu relacionar o grau de participação e a posição das instituições locais frente ao projeto. Para o tratamento final, a triangulação metodológica foi utilizada e os resultados foram confrontados com o referencial teórico. Os resultados mostraram que a revitalização da região portuária despertou interesse para que instâncias participativas que já existiam na região se reestruturassem e que novas instâncias fossem criadas. Independente de serem a favor ou contra o projeto, há uma mobilização por parte das instituições locais em se envolverem no projeto, embora este não possa se caracterizar como um processo deliberativo de construção conjunta definido a partir de um consenso, pois, as diretrizes gerais do projeto Porto Maravilha foram instituídas por lei. A maioria das instituições locais concorda e participa do acompanhamento e da implementação do projeto por meio do compartilhamento com o Estado da responsabilidade de criar espaços educativos e investir em programas sociais que possam garantir a melhoria das condições de vida da população local.

Conselheiros municipais e vereadores : luta por reconhecimento na esfera pública

O objetivo desta pesquisa foi analisar como conselheiros municipais e vereadores do Recife reconhecem o direito à participação na gestão pública e o direito à representação eleitoral e às funções daí decorrentes. Deste modo, podem-se observar os impactos ocasionados pela instância de participação em uma instituição tradicional de representação política, de modo a aperfeiçoar o modelo de Gestão Social. A análise foi realizada à luz da teoria do reconhecimento, especificamente as ideias de Axel Honneth. Para tanto, foram aplicados questionários e realizadas entrevistas com conselheiros e vereadores do Município, assim como foram analisados documentos da Câmara. Observou-se que ambos os grupos mostram-se favoráveis ao diálogo entre as instâncias, apesar dos conflitos que ainda precisam ser vencidos. Vereadores têm assento nos conselhos, apesar de que a participação não acontece na prática. Concluiu-se que o reconhecimento não ocorre em sua integralidade, sendo uma luta em construção.