Analisi delle previsioni meteorologiche mensili mediante il modello GLOBO (ISAC-CNR)

In questo lavoro sono presentate le principali caratteristiche delle previsioni meteorologiche mensili, nonché il progresso scientifico e storico che le ha coinvolte e le tecniche adibite alla loro verifica. Alcune di queste tecniche sono state applicate al fine di valutare ed analizzare l'errore sistematico (o bias) e l'RMSE di temperatura a 850 hPa (T850), altezza geopotenziale a 500 hPa (Z500) e precipitazioni cumulate del modello GLOBO, utilizzato presso l'Istituto per le Scienze dell'Atmosfera e del Clima del Consiglio Nazionale delle Ricerche per formulare previsioni mensili. I risultati mostrano la progressione temporale dell'errore, che aumenta nelle prime due settimane di integrazione numerica fino a stabilizzarsi tra la terza e la quarta. Ciò mostra che il modello, persa l'influenza delle condizioni iniziali, raggiunge un suo stato che, per quanto fisiologicamente distante da quello osservato, tende a stabilizzarsi e a configurarsi quindi come sistematico (eventualmente facilitandone la rimozione in fase di calibrazione delle previsioni). Il bias di T850 e Z500 presenta anomalie negative prevalentemente lungo le zone equatoriali, e vaste anomalie positive sulle aree extra-tropicali; quello delle precipitazioni mostra importanti sovrastime nelle zone continentali tropicali. La distribuzione geografica dell'RMSE (valutato solo per T850 e Z500) riscontra una generale maggiore incertezza nelle zone extra-tropicali, specie dell'emisfero settentrionale e nei mesi freddi.

Idrochimica delle acque interstiziali e scambi acqua / sedimento nell'invaso di Ridracoli

Uno degli aspetti più influenti sulla qualità chimica e biologica dell’acqua di laghi e invasi, caratteristico del bacino di Ridracoli, è rappresentato dalla stratificazione termica, un processo di formazione di volumi d’acqua a diversa densità che può verificarsi allorquando, in alcune circostanze e, nello specifico, durante la stagione estiva, si instauri una condizione stabile in cui l’acqua riscaldata dalla radiazione solare sovrasta quella più fredda e densa del fondo. Una delle conseguenze di tali variazioni termiche è che esse inducono cambiamenti nei livelli di ossigeno disciolto, favorendo l’instaurarsi di processi di degradazione anaerobica della materia organica e determinando la formazione di un chimismo ostile per l’attività biologica. I cicli stagionali, redox-dipendenti, di Ferro e Manganese tra la colonna d’acqua e i sedimenti sono caratteristici di questi ambienti ed una loro risospensione in forma disciolta è stato rilevato nell’ipolimnio dell’invaso di Ridracoli, stagionalmente anossico. Questo studio, collocato all’interno di un ampio progetto finanziato da Romagna Acque Società delle Fonti S.p.A. con la Facoltà di Scienze Ambientali – Campus di Ravenna ed il CNR-ISMAR, si è posto come obiettivo l’individuazione dei fattori che controllano la distribuzione e la mobilità degli elementi chimici all’interno del sistema acqua-sedimento dell’invaso di Ridracoli ed è articolato in tre diverse fasi: • Indagine della composizione chimica del sedimento; • Analisi ed interpretazione della composizione chimica delle acque interstiziali • Stima del flussi attraverso l’interfaccia acqua-sedimento mediante l’utilizzo di una camera bentica e l’applicazione della prima legge di Fick sulla diffusione. Al termine del lavoro è stato possibile ricostruire un quadro diagenetico generale contraddistinto da una deplezione degli accettori di elettroni principali (O2 e NO3-) entro i primi millimetri di sedimento, da un consumo immediato di SO42- e da una graduale riduzione degli ossidi di Mn (IV) e Fe (III), con formazione di gradienti negativi ed il rilascio di sostanze disciolte nella colonna d’acqua.

Effect of X-ray tube parameters, iodine concentration, and patient size on image quality in pulmonary computed tomography angiography: a chest-phantom-study

OBJECTIVES: The aim of this phantom study was to evaluate the contrast-to-noise ratio (CNR) in pulmonary computed tomography (CT)-angiography for 300 and 400 mg iodine/mL contrast media using variable x-ray tube parameters and patient sizes. We also analyzed the possible strategies of dose reduction in patients with different sizes. MATERIALS AND METHODS: The segmental pulmonary arteries were simulated by plastic tubes filled with 1:30 diluted solutions of 300 and 400 mg iodine/mL contrast media in a chest phantom mimicking thick, intermediate, and thin patients. Volume scanning was done with a CT scanner at 80, 100, 120, and 140 kVp. Tube current-time products (mAs) varied between 50 and 120% of the optimal value given by the built-in automatic dose optimization protocol. Attenuation values and CNR for both contrast media were evaluated and compared with the volume CT dose index (CTDI(vol)). Figure of merit, calculated as CNR/CTDIvol, was used to quantify image quality improvement per exposure risk to the patient. RESULTS: Attenuation of iodinated contrast media increased both with decreasing tube voltage and patient size. A CTDIvol reduction by 44% was achieved in the thin phantom with the use of 80 instead of 140 kVp without deterioration of CNR. Figure of merit correlated with kVp in the thin phantom (r = -0.897 to -0.999; P < 0.05) but not in the intermediate and thick phantoms (P = 0.09-0.71), reflecting a decreasing benefit of tube voltage reduction on image quality as the thickness of the phantom increased. Compared with the 300 mg iodine/mL concentration, the same CNR for 400 mg iodine/mL contrast medium was achieved at a lower CTDIvol by 18 to 40%, depending on phantom size and applied tube voltage. CONCLUSIONS: Low kVp protocols for pulmonary embolism are potentially advantageous especially in thin and, to a lesser extent, in intermediate patients. Thin patients profit from low voltage protocols preserving a good CNR at a lower exposure. The use of 80 kVp in obese patients may be problematic because of the limitation of the tube current available, reduced CNR, and high skin dose. The high CNR of the 400 mg iodine/mL contrast medium together with lower tube energy and/or current can be used for exposure reduction.