Simulating the detailed chemical composition of secondary organic aerosol formed on a regional scale during the TORCH 2003 campaign in the southern UK

Following on from the companion study (Johnson et al., 2006), a photochemical trajectory model (PTM) has been used to simulate the chemical composition of organic aerosol for selected events during the 2003 TORCH (Tropospheric Organic Chemistry Experiment) field campaign. The PTM incorporates the speciated emissions of 124 nonmethane anthropogenic volatile organic compounds (VOC) and three representative biogenic VOC, a highly-detailed representation of the atmospheric degradation of these VOC, the emission of primary organic aerosol (POA) material and the formation of secondary organic aerosol (SOA) material. SOA formation was represented by the transfer of semi and non-volatile oxidation products from the gas-phase to a condensed organic aerosol-phase, according to estimated thermodynamic equilibrium phase-partitioning characteristics for around 2000 reaction products. After significantly scaling all phase-partitioning coefficients, and assuming a persistent background organic aerosol (both required in order to match the observed organic aerosol loadings), the detailed chemical composition of the simulated SOA has been investigated in terms of intermediate oxygenated species in the Master Chemical Mechanism, version 3.1 ( MCM v3.1). For the various case studies considered, 90% of the simulated SOA mass comprises between ca. 70 and 100 multifunctional oxygenated species derived, in varying amounts, from the photooxidation of VOC of anthropogenic and biogenic origin. The anthropogenic contribution is dominated by aromatic hydrocarbons and the biogenic contribution by alpha-and beta-pinene (which also constitute surrogates for other emitted monoterpene species). Sensitivity in the simulated mass of SOA to changes in the emission rates of anthropogenic and biogenic VOC has also been investigated for 11 case study events, and the results have been compared to the detailed chemical composition data. The role of accretion chemistry in SOA formation, and its implications for the results of the present investigation, is discussed.

Simulating regional scale secondary organic aerosol formation during the TORCH 2003 campaign in the southern UK

A photochemical trajectory model has been used to simulate the chemical evolution of air masses arriving at the TORCH field campaign site in the southern UK during late July and August 2003, a period which included a widespread and prolonged photochemical pollution episode. The model incorporates speciated emissions of 124 nonmethane anthropogenic VOC and three representative biogenic VOC, coupled with a comprehensive description of the chemistry of their degradation. A representation of the gas/aerosol absorptive partitioning of ca. 2000 oxygenated organic species generated in the Master Chemical Mechanism (MCM v3.1) has been implemented, allowing simulation of the contribution to organic aerosol (OA) made by semi- and non-volatile products of VOC oxidation; emissions of primary organic aerosol (POA) and elemental carbon (EC) are also represented. Simulations of total OA mass concentrations in nine case study events (optimised by comparison with observed hourly-mean mass loadings derived from aerosol mass spectrometry measurements) imply that the OA can be ascribed to three general sources: (i) POA emissions; (ii) a '' ubiquitous '' background concentration of 0.7 mu g m(-3); and (iii) gas-to-aerosol transfer of lower volatility products of VOC oxidation generated by the regional scale processing of emitted VOC, but with all partitioning coefficients increased by a species-independent factor of 500. The requirement to scale the partitioning coefficients, and the implied background concentration, are both indicative of the occurrence of chemical processes within the aerosol which allow the oxidised organic species to react by association and/or accretion reactions which generate even lower volatility products, leading to a persistent, non-volatile secondary organic aerosol (SOA). The contribution of secondary organic material to the simulated OA results in significant elevations in the simulated ratio of organic carbon (OC) to EC, compared with the ratio of 1.1 assigned to the emitted components. For the selected case study events, [OC]/[EC] is calculated to lie in the range 2.7-9.8, values which are comparable with the high end of the range reported in the literature.

Representation of model error in a convective-scale ensemble prediction system

In this paper ensembles of forecasts (of up to six hours) are studied from a convection-permitting model with a representation of model error due to unresolved processes. The ensemble prediction system (EPS) used is an experimental convection-permitting version of the UK Met Office’s 24- member Global and Regional Ensemble Prediction System (MOGREPS). The method of representing model error variability, which perturbs parameters within the model’s parameterisation schemes, has been modified and we investigate the impact of applying this scheme in different ways. These are: a control ensemble where all ensemble members have the same parameter values; an ensemble where the parameters are different between members, but fixed in time; and ensembles where the parameters are updated randomly every 30 or 60 min. The choice of parameters and their ranges of variability have been determined from expert opinion and parameter sensitivity tests. A case of frontal rain over the southern UK has been chosen, which has a multi-banded rainfall structure. The consequences of including model error variability in the case studied are mixed and are summarised as follows. The multiple banding, evident in the radar, is not captured for any single member. However, the single band is positioned in some members where a secondary band is present in the radar. This is found for all ensembles studied. Adding model error variability with fixed parameters in time does increase the ensemble spread for near-surface variables like wind and temperature, but can actually decrease the spread of the rainfall. Perturbing the parameters periodically throughout the forecast does not further increase the spread and exhibits “jumpiness” in the spread at times when the parameters are perturbed. Adding model error variability gives an improvement in forecast skill after the first 2–3 h of the forecast for near-surface temperature and relative humidity. For precipitation skill scores, adding model error variability has the effect of improving the skill in the first 1–2 h of the forecast, but then of reducing the skill after that. Complementary experiments were performed where the only difference between members was the set of parameter values (i.e. no initial condition variability). The resulting spread was found to be significantly less than the spread from initial condition variability alone.

Representation and interpretation : textbooks, teachers, and historical culture

This article presents a study of how contemporary Swedish lower secondary school textbooks present the emergence of the Cold War and how 10 active lower secondary school history teachers interpreted a quotation that was ambiguous in relation to the general narrative in the studied Swedish textbooks, seeking to analyse textbooks both from the perspectives of content and reception. Applying a theoretical framework of uses of history, the study finds that the narratives presented in the studied textbooks are what could be called traditional in the sense that they do not acknowledge perspective and representation in history. While the interviewed teachers generally acknowledged that textbook narratives are representations of history and contingent on perspective, few teachers extended this to include how their own views affect their interpretations, suggesting an intermediary appreciation of the contextual contingency of historical narratives.

Representations of culture in EIL : Cultural representation in Swedish EFL textbooks

The English language has become an international language and is globally used as a lingua franca. Therefore, there has been a shift in English-language education toward teaching English as an interna-tional language (EIL). Teaching from the EIL paradigm means that English is seen as an international language used in communication by people from different linguistic and cultural backgrounds. As the approach to English-language education changes from the traditional native-speaker, target country context, so does the role of culture within English-language teaching. The aim of this thesis is to in-vestigate and analyse cultural representations in two Swedish EFL textbooks used in upper-secondary school to see how they correspond with the EIL paradigm. This is done by focusing on the geograph-ical origin of the cultural content as well as looking at what kinds of culture are represented in the textbooks. A content analysis of the textbooks is conducted, using Kachru’s Concentric Circles of English as the model for the analysis of the geographical origin. Horibe’s model of the three different kinds of culture in EIL is the model used for coding the second part of the analysis. The results of the analysis show that culture of target countries and "Culture as social custom" dominate the cultural content of the textbook. Thus, although there are some indications that the EIL paradigm has influ-enced the textbooks, the traditional approach to culture in language teaching still prevails in the ana-lysed textbooks. Because of the relatively small sample included in the thesis, further studies need to be conducted in order to make conclusions regarding the Swedish context as a whole.

Proposal for an International Molybdenum Isotope Measurement Standard and Data Representation

Molybdenum isotopes are increasingly widely applied in Earth Sciences. They are primarily used to investigate the oxygenation of Earth's ocean and atmosphere. However, more and more fields of application are being developed, such as magmatic and hydrothermal processes, planetary sciences or the tracking of environmental pollution. Here, we present a proposal for a unifying presentation of Mo isotope ratios in the studies of mass-dependent isotope fractionation. We suggest that the δ98/95Mo of the NIST SRM 3134 be defined as +0.25‰. The rationale is that the vast majority of published data are presented relative to reference materials that are similar, but not identical, and that are all slightly lighter than NIST SRM 3134. Our proposed data presentation allows a direct first-order comparison of almost all old data with future work while referring to an international measurement standard. In particular, canonical δ98/95Mo values such as +2.3‰ for seawater and −0.7‰ for marine Fe–Mn precipitates can be kept for discussion. As recent publications show that the ocean molybdenum isotope signature is homogeneous, the IAPSO ocean water standard or any other open ocean water sample is suggested as a secondary measurement standard, with a defined δ98/95Mo value of +2.34 ± 0.10‰ (2s). Les isotopes du molybdène (Mo) sont de plus en plus largement utilisés dans les sciences de la Terre. Ils sont principalement utilisés pour étudier l'oxygénation de l'océan et de l'atmosphère de la Terre. Cependant, de plus en plus de domaines d'application sont en cours de développement, tels que ceux concernant les processus magmatiques et hydrothermaux, les sciences planétaires ou encore le suivi de la pollution environnementale. Ici, nous présentons une proposition de présentation unifiée des rapports isotopiques du Mo dans les études du fractionnement isotopique dépendant de la masse. Nous suggérons que le δ98/95Mo du NIST SRM 3134 soit définit comme étant égal à +0.25 ‰. La raison est que la grande majorité des données publiées sont présentés par rapport à des matériaux de référence qui sont similaires, mais pas identiques, et qui sont tous légèrement plus léger que le NIST SRM 3134. Notre proposition de présentation des données permet une comparaison directe au premier ordre de presque toutes les anciennes données avec les travaux futurs en se référant à un standard international. En particulier, les valeurs canoniques du δ98/95Mo comme celle de +2,3 ‰ pour l'eau de mer et de -0,7 ‰ pour les précipités de Fe-Mn marins peuvent être conservés pour la discussion. Comme les publications récentes montrent que la signature isotopique moyenne du molybdène de l'océan est homogène, le standard de l'eau océanique IAPSO ou tout autre échantillon d'eau provenant de l'océan ouvert sont proposé comme standards secondaires, avec une valeur définie du δ98/95 Mo de 2.34 ± 0.10 ‰ (2s).

Pleasant sweeping grooming touch in rhesus monkey: effects on autonomic nervous system and its codification in posterior insular and secondary somatosensory cortex

Il tatto assume un'importanza fondamentale nella vita quotidiana, in quanto ci permette di discriminare le caratteristiche fisiche di un oggetto specifico, di identificarlo e di eventualmente integrare le suddette informazioni tattili con informazioni provenienti da altri canali sensoriali. Questa è la componente sensoriale-discriminativa del tatto. Tuttavia quotidianamente il tatto assume un ruolo fondamentale durante le diverse interazioni sociali, positive, come quando abbracciamo o accarezziamo una persona con cui abbiamo un rapporto affettivo e negative, per esempio quando allontaniamo una persona estranea dal nostro spazio peri-personale. Questa componente è la cosiddetta dimensione affettiva-motivazionale, la quale determina la codifica della valenza emotiva che l'interazione assume. Questa componente ci permette di creare, mantenere o distruggere i legami sociali in relazione al significato che il tocco assume durante l'interazione. Se per esempio riceviamo una carezza da un familiare, questa verrà percepita come piacevole e assumerà un significato affiliativo. Questo tipo di tocco è comunente definito come Tocco Sociale (Social Touch). Gli aspetti discriminativi del tatto sono stati ben caratterizzati, in quanto storicamente, il ruolo del tatto è stato considerato quello di discriminare le caratteristiche di ciò che viene toccato, mentre gli aspetti affettivi sono stati solo recentemente indagati considerando la loro importanza nelle interazioni sociali. Il tocco statico responsabile dell'aspetto discriminante attiva a livello della pelle le grandi fibre mieliniche (Aβ), modulando a livello del sistema nervoso centrale le cortecce sensoriali, sia primarie che secondarie. Questo permette la codifica a livello del sistema nervoso centrale delle caratteristiche fisiche oggettive degli oggetti toccati. Studi riguardanti le caratteristiche del tocco affiliativo sociale hanno messo in evidenza che suddetta stimolazione tattile 1) è un particolare tocco dinamico che avviene sul lato peloso delle pelle con una velocità di 1-10 cm/sec; 2) attiva le fibre amieliniche (fibre CT o C-LTMRs); 3) induce positivi effetti autonomici, ad esempio la diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca; e 4) determina la modulazione di regioni cerebrali coinvolte nella codifica del significato affiliativo dello stimolo sensoriale periferico, in particolare la corteccia insulare. Il senso del tatto, con le sue due dimensioni discriminativa e affiliativa, è quotidianamente usato non solo negli esseri umani, ma anche tra i primati non umani. Infatti, tutti i primati non umani utilizzano la componente discriminativa del tatto per identificare gli oggetti e il cibo e l'aspetto emotivo durante le interazioni sociali, sia negative come durante un combattimento, che positive, come durante i comportamenti affiliativi tra cui il grooming. I meccanismi di codifica della componente discriminativa dei primati non umani sono simili a quelli umani. Tuttavia, si conosce ben poco dei meccanismi alla base della codifica del tocco piacevole affiliativo. Pur essendo ben noto che i meccanorecettori amilienici C-LTMRs sono presenti anche sul lato peloso della pelle dei primati non umani, attualmente non ci sono studi riguardanti la correlazione tra il tocco piacevole e la loro modulazione, come invece è stato ampiamente dimostrato nell'uomo. Recentemente è stato ipotizzato (Dunbar, 2010) il ruolo delle fibre C-LTMRs durante il grooming, in particolare durante il cosiddetto swepping. Il grooming è costituito da due azioni motorie, lo sweeping e il picking che vengono eseguite in modo ritmico. Durante lo sweeping la scimmia agente muove il pelo della scimmia ricevente con un movimento a mano aperta, per poter vedere il preciso punto della pelle dove eseguire il picking, ovvero dove prendere la pelle a livello della radice del pelo con le unghie dell'indice e del pollice e tirare per rimuovere parassiti o uova di parassiti e ciò che è rimasto incastrato nel pelo. Oltre il noto ruolo igenico, il grooming sembra avere anche una importante funzione sociale affiliativa. Come la carezza nella società umana, cosi il grooming tra i primati non umani è considerato un comportamento. Secondo l'ipotesi di Dunbar l'attivazione delle C-LTMRs avverrebbe durante lo sweeping e questo porta a supporre che lo sweeping, come la carezza umana, costituisca una componente affiliativa del grooming, determinando quindi a contribuire alla sua codifica come comportamento sociale. Fino ad ora non vi è però alcuna prova diretta a sostegno di questa ipotesi. In particolare, 1) la velocità cui viene eseguito lo sweeping è compatibile con la velocità di attivazione delle fibre CT nell'uomo e quindi con la velocità tipica della carezza piacevole di carattere sociale affiliativo (1-10 cm/sec)?; 2) lo sweeping induce la stessa modulazione del sistema nervoso autonomo in direzione della modulazione del sistema vagale, come il tocco piacevole nell'uomo, attraverso l'attivazione delle fibre CT?; 3) lo sweeping modula la corteccia insulare, cosi come il tocco piacevole viene codificato come affiliativo nell'uomo mediante le proiezioni delle fibre CT a livello dell'insula posteriore? Lo scopo del presente lavoro è quella di testare l'ipotesi di Dunbar sopra citata, cercando quindi di rispondere alle suddette domande. Le risposte potrebbero consentire di ipotizzare la somiglianza tra lo sweeping, caratteristico del comportamento affiliativo di grooming tra i primati non umani e la carezza. In particolare, abbiamo eseguito 4 studi pilota. Nello Studio 1 abbiamo valutato la velocità con cui viene eseguito lo sweeping tra scimmie Rhesus, mediante una analisi cinematica di video registrati tra un gruppo di scimmie Rhesus. Negli Studi 2 e 3 abbiamo valutato gli effetti sul sistema nervoso autonomo dello sweeping eseguito dallo sperimentatore su una scimmia Rhesus di sesso maschile in una tipica situazione sperimentale. La stimolazione tattile è stata eseguita a diverse velocità, in accordo con i risultati dello Studio 1 e degli studi umani che hanno dimostrato la velocità ottimale e non ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs. In particolare, nello Studio 2 abbiamo misurato la frequenza cardiaca e la variabilità di questa, come indice della modulatione vagale, mentre nello Studio 3 abbiamo valutato gli effetti dello sweeping sul sistema nervoso autonomo in termini di variazioni di temperatura del corpo, nello specifico a livello del muso della scimmia. Infine, nello Studio 4 abbiamo studiato il ruolo della corteccia somatosensoriale secondaria e insulare nella codifica dello sweeping. A questo scopo abbiamo eseguito registrazioni di singoli neuroni mentre la medesima scimmia soggetto sperimentale dello Studio 2 e 3, riceveva lo sweeping a due velocità, una ottimale per l'attivazione delle C-LTMRs secondo gli studi umani e i risultati dei tre studi sopra citati, ed una non ottimale. I dati preliminari ottenuti, dimostrano che 1) (Studio 1) lo sweeping tra scimmie Rhesus viene eseguito con una velocità media di 9.31 cm/sec, all'interno dell'intervallo di attivazione delle fibre CT nell'uomo; 2) (Studio 2) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina una diminuzione della frequenza cardiaca e l'aumento della variabilità della frequenza cardiaca se eseguito alla velocità di 5 e 10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 1 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina l'aumento della frequenza cardiaca e la diminuzione della variabilità di questa, quindi il decremento dell'attivazione del sistema nervoso parasimpatico; 3) (Studio 3) lo sweeping eseguito dallo sperimentatore sulla schiena di una scimmia Rhesus di sesso maschile in una situazione sperimentale determina l'aumento della temperatura corporea a livello del muso della scimmia se eseguito alla velocità di 5-10 cm/sec. Al contrario, lo sweeping eseguito ad una velocità minore di 5 cm/sec o maggiore di 10 cm/sec, determina la diminuzione della temperatura del muso; 4) (Studio 4) la corteccia somatosensoriale secondaria e la corteccia insulare posteriore presentano neuroni selettivamente modulati durante lo sweeping eseguito ad una velocità di 5-13 cm/sec ma non neuroni selettivi per la codifica della velocità dello sweeping minore di 5 cm/sec. Questi risultati supportano l'ipotesi di Dunbar relativa al coinvolgimento delle fibre CT durante lo sweeping. Infatti i dati mettono in luce che lo sweeping viene eseguito con una velocità (9.31 cm/sec), simile a quella di attivazione delle fibre CT nell'uomo (1-10 cm/sec), determina gli stessi effetti fisiologici positivi in termini di frequenza cardiaca (diminuzione) e variabilità della frequenza cardiaca (incremento) e la modulazione delle medesime aree a livello del sistema nervoso centrale (in particolare la corteccia insulare). Inoltre, abbiamo dimostrato per la prima volta che suddetta stimolazione tattile determina l'aumento della temperatura del muso della scimmia. Il presente studio rappresenta la prima prova indiretta dell'ipotesi relativa alla modulazione del sistema delle fibre C-LTMRs durante lo sweeping e quindi della codifica della stimolazione tattile piacevole affiliativa a livello del sistema nervoso centrale ed autonomo, nei primati non umani. I dati preliminari qui presentati evidenziano la somiglianza tra il sistema delle fibre CT dell'uomo e del sistema C-LTMRs nei primati non umano, riguardanti il Social Touch. Nonostante ciò abbiamo riscontrato alcune discrepanze tra i risultati da noi ottenuti e quelli invece ottenuti dagli studi umani. La velocità media dello sweeping è di 9.31 cm / sec, rasente il limite superiore dell’intervallo di velocità che attiva le fibre CT nell'uomo. Inoltre, gli effetti autonomici positivi, in termini di battito cardiaco, variabilità della frequenza cardiaca e temperatura a livello del muso, sono stati evidenziati durante lo sweeping eseguito con una velocità di 5 e 10 cm/sec, quindi al limite superiore dell’intervallo ottimale che attiva le fibre CT nell’uomo. Al contrario, lo sweeping eseguito con una velocità inferiore a 5 cm/sec e superiore a 10 cm/sec determina effetti fisiologici negativo. Infine, la corteccia insula sembra essere selettivamente modulata dallo stimolazione eseguita alla velocità di 5-13 cm/sec, ma non 1-5 cm/sec. Quindi, gli studi sul sistema delle fibre CT nell’uomo hanno dimostrato che la velocità ottimale è 1-10 cm/sec, mentre dai nostri risultati la velocità ottimale sembra essere 5-13 cm / sec. Quindi, nonostante l'omologia tra il sistema delle fibre CT nell'umano deputato alla codifica del tocco piacevole affiliativo ed il sistema delle fibre C-LTMRs nei primati non umani, ulteriori studi saranno necessari per definire con maggiore precisione la velocità ottimale di attivazione delle fibre C-LTMR e per dimostrare direttamente la loro attivazione durante lo sweeping, mediante la misurazione diretta della loro modulazione. Studi in questa direzione potranno confermare l'omologia tra lo sweeping in qualità di tocco affiliativo piacevole tra i primati non umani e la carezza tra gli uomini. Infine, il presente studio potrebbe essere un importante punto di partenza per esplorare il meccanismo evolutivo dietro la trasformazione dello sweeping tra primati non umani, azione utilitaria eseguita durante il grooming, a carezza, gesto puramente affiliativo tra gli uomini.