Agricultural practices and horizontal nutrient balances in urban gardens and the alternative use of urban agricultural land in Khartoum, Sudan

The surge in the urban population evident in most developing countries is a worldwide phenomenon, and often the result of drought, conflicts, poverty and the lack of education opportunities. In parallel with the growth of the cities is the growing need for food which leads to the burgeoning expansion of urban and peri-urban agriculture (UPA). In this context, urban agriculture (UA) contributes significantly to supplying local markets with both vegetable and animal produce. As an income generating activity, UA also contributes to the livelihoods of poor urban dwellers. In order to evaluate the nutrient status of urban soils in relation to garden management, this study assessed nutrient fluxes (inputs and outputs) in gardens on urban Gerif soils on the banks of the River Nile in Khartoum, the capital city of Sudan. To achieve this objective, a preliminary baseline survey was carried out to describe the structure of the existing garden systems. In cooperation with the author of another PhD thesis (Ms. Ishtiag Abdalla), alternative uses of cow dung in brick making kilns in urban Khartoum were assessed; and the socio-economic criteria of the brick kiln owners or agents, economical and plant nutritional value of animal dung and the gaseous emission related to brick making activities were assessed. A total of 40 household heads were interviewed using a semi-structured questionnaire to collect information on demographic, socio-economic and migratory characteristics of the household members, the gardening systems used and the problems encountered in urban gardening. Based on the results of this survey, gardens were divided into three groups: mixed vegetable-fodder gardens, mixed vegetable-subsistence livestock gardens and pure vegetable gardens. The results revealed that UA is the exclusive domain of men, 80% of them non-native to Khartoum. The harvested produce in all gardens was market oriented and represented the main source of income for 83% of the gardeners. Fast growing leafy vegetables such as Jew’s mallow (Corchorous olitorius L.), purslane (Portulaca oleracea L.) and rocket (Eruca sativa Mill.) were the dominant cultivated species. Most of the gardens (95%) were continuously cultivated throughout the year without any fallow period, unless they were flooded. Gardeners were not generally aware of the importance of crop diversity, which may help them overcome the strongly fluctuating market prices for their produce and thereby strengthen the contributions of UA to the overall productivity of the city. To measure nutrient fluxes, four gardens were selected and their nutrients inputs and outputs flows were monitored. In each garden, all plots were monitored for quantification of nutrient inputs and outputs. To determine soil chemical fertility parameters in each of the studied gardens, soil samples were taken from three selected plots at the beginning of the study in October 2007 (gardens L1, L2 and H1) and in April 2008 (garden H2) and at the end of the study period in March 2010. Additional soil sampling occurred in May 2009 to assess changes in the soil nutrient status after the River Nile flood of 2008 had receded. Samples of rain and irrigation water (river and well-water) were analyzed for nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and carbon (C) content to determine their nutrient inputs. Catchment traps were installed to quantify the sediment yield from the River Nile flood. To quantify the nutrient inputs of sediments, samples were analyzed for N, P, K and organic carbon (Corg) content, cation exchange capacity (CEC) and the particle size distribution. The total nutrient inputs were calculated by multiplying the sediment nutrient content by total sediment deposits on individual gardens. Nutrient output in the form of harvested yield was quantified at harvest of each crop. Plant samples from each field were dried, and analyzed for their N, P, K and Corg content. Cumulative leaching losses of mineral N and P were estimated in a single plot in garden L1 from December 1st 2008 to July 1st 2009 using 12 ion exchange resins cartridges. Nutrients were extracted and analyzed for nitrate (NO3--N), ammonium (NH4+-N) and phosphate PO4-3-P. Changes in soil nutrient balance were assessed as inputs minus outputs. The results showed that across gardens, soil N and P concentrations increased from 2007 to 2009, while particle size distribution remained unchanged. Sediment loads and their respective contents of N, P and Corg decreased significantly (P < 0.05) from the gardens of the downstream lowlands (L1 and L2) to the gardens of the upstream highlands (H1 and H2). No significant difference was found in K deposits. None of the gardens received organic fertilizers and the only mineral fertilizer applied was urea (46-0-0). This equaled 29, 30, 54, and 67% of total N inputs to gardens L1, L2, H1, and H2, respectively. Sediment deposits of the River Nile floods contributed on average 67, 94, 6 and 42% to the total N, P, K and C inputs in lowland gardens and 33, 86, 4 and 37% of total N, P, K and C inputs in highland gardens. Irrigation water and rainfall contributed substantially to K inputs representing 96, 92, 94 and 96% of total K influxes in garden L1, L2, H1 and H2, respectively. Following the same order, total annual DM yields in the gardens were 26, 18, 16 and 1.8 t ha-1. Annual leaching losses were estimated to be 0.02 kg NH4+-N ha-1 (SE = 0.004), 0.03 kg NO3--N ha-1 (SE = 0.002) and 0.005 kg PO4-3-P ha-1 (SE = 0.0007). Differences between nutrient inputs and outputs indicated negative nutrient balances for P and K and positive balances of N and C for all gardens. The negative balances in P and K call for adoptions of new agricultural techniques such as regular manure additions or mulching which may enhance the soil organic matter status. A quantification of fluxes not measured in our study such as N2-fixation, dry deposition and gaseous emissions of C and N would be necessary to comprehensively assess the sustainability of these intensive gardening systems. The second part of the survey dealt with the brick making kilns. A total of 50 brick kiln owners/or agents were interviewed from July to August 2009, using a semi-structured questionnaire. The data collected included general information such as age, family size, education, land ownership, number of kilns managed and/or owned, number of months that kilns were in operation, quantity of inputs (cow dung and fuel wood) used, prices of inputs and products across the production season. Information related to the share value of the land on which the kilns were built and annual income for urban farmers and annual returns from dung for the animal raisers was also collected. Using descriptive statistics, budget calculation and Gini coefficient, the results indicated that renting the land to brick making kilns yields a 5-fold higher return than the rent for agriculture. Gini coefficient showed that the kiln owners had a more equal income distribution compared to farmers. To estimate emission of greenhouse gases (GHGs) and losses of N, P, K, Corg and DM from cow dung when used in brick making, samples of cow dung (loose and compacted) were collected from different kilns and analyzed for their N, P, K and Corg content. The procedure modified by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 1994) was used to estimate the gaseous emissions of cow dung and fuel wood. The amount of deforested wood was estimated according to the default values for wood density given by Dixon et al. (1991) and the expansion ratio for branches and small trees given by Brown et al. (1989). The data showed the monetary value of added N and P from cow dung was lower than for mineral fertilizers. Annual consumption of compacted dung (381 t DM) as biomass fuel by far exceeded the consumption of fuel wood (36 t DM). Gaseous emissions from cow dung and fuel wood were dominated by CO2, CO and CH4. Considering that Gerif land in urban Khartoum supports a multifunctional land use system, efficient use of natural resources (forest, dung, land and water) will enhance the sustainability of the UA and brick making activities. Adoption of new kilns with higher energy efficiency will reduce the amount of biomass fuels (cow dung and wood) used the amount of GHGs emitted and the threat to the few remaining forests.

Effects of red brick production on land use, household income, and greenhouse gas emissions in Khartoum, Sudan

In Khartoum (Sudan) a particular factor shaping urban land use is the rapid expansion of red brick making (BM) for the construction of houses which occurs on the most fertile agricultural Gerif soils along the Nile banks. The objectives of this study were to assess the profitability of BM, to explore the income distribution among farmers and kiln owners, to measure the dry matter (DM), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and organic carbon (C_org) in cow dung used for BM, and to estimate the greenhouse gas (GHG) emissions from burned biomass fuel (cow dung and fuel wood). About 49 kiln owners were interviewed in 2009 using a semi-structured questionnaire that allowed to record socio-economic and variable cost data for budget calculations, and determination of Gini coefficients. Samples of cow dung were collected directly from the kilns and analyzed for their nutrients concentrations. To estimate GHG emissions a modified approach of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) was used. The land rental value from red brick kilns was estimated at 5-fold the rental value from agriculture and the land rent to total cost ratio was 29% for urban farms compared to 6% for BM. The Gini coefficients indicated that income distribution among kiln owners was more equal than among urban farmers. Using IPCC default values the 475, 381, and 36 t DM of loose dung, compacted dung, and fuel wood used for BM emit annually 688, 548, and 60 t of GHGs, respectively.

Optimization-Based Robotic Manipulation for Safe Interaction with Human Operators

This thesis investigates a method for human-robot interaction (HRI) in order to uphold productivity of industrial robots like minimization of the shortest operation time, while ensuring human safety like collision avoidance. For solving such problems an online motion planning approach for robotic manipulators with HRI has been proposed. The approach is based on model predictive control (MPC) with embedded mixed integer programming. The planning strategies of the robotic manipulators mainly considered in the thesis are directly performed in the workspace for easy obstacle representation. The non-convex optimization problem is approximated by a mixed-integer program (MIP). It is further effectively reformulated such that the number of binary variables and the number of feasible integer solutions are drastically decreased. Safety-relevant regions, which are potentially occupied by the human operators, can be generated online by a proposed method based on hidden Markov models. In contrast to previous approaches, which derive predictions based on probability density functions in the form of single points, such as most likely or expected human positions, the proposed method computes safety-relevant subsets of the workspace as a region which is possibly occupied by the human at future instances of time. The method is further enhanced by combining reachability analysis to increase the prediction accuracy. These safety-relevant regions can subsequently serve as safety constraints when the motion is planned by optimization. This way one arrives at motion plans that are safe, i.e. plans that avoid collision with a probability not less than a predefined threshold. The developed methods have been successfully applied to a developed demonstrator, where an industrial robot works in the same space as a human operator. The task of the industrial robot is to drive its end-effector according to a nominal sequence of grippingmotion-releasing operations while no collision with a human arm occurs.

Bit-Width Analysis for General Applications

It has been widely known that a significant part of the bits are useless or even unused during the program execution. Bit-width analysis targets at finding the minimum bits needed for each variable in the program, which ensures the execution correctness and resources saving. In this paper, we proposed a static analysis method for bit-widths in general applications, which approximates conservatively at compile time and is independent of runtime conditions. While most related work focus on integer applications, our method is also tailored and applicable to floating point variables, which could be extended to transform floating point number into fixed point numbers together with precision analysis. We used more precise representations for data value ranges of both scalar and array variables. Element level analysis is carried out for arrays. We also suggested an alternative for the standard fixed-point iterations in bi-directional range analysis. These techniques are implemented on the Trimaran compiler structure and tested on a set of benchmarks to show the results.

Renssellaer Institute. Jim Hendler. CSCI 4964/COMM 49652 – Web Science. Web Crawling

Notes on Web Crawling

Estudio de seguimiento de las audiometrías de los años 2009, 2010 y 2011 de los pilotos de las fuerzas militares

La audición es el segundo mecanismo sensorial más importante después de la visión para obtener información durante la operación de una aeronave. Les permite a los pilotos percibir, procesar identificar los sonidos del ambiente que los rodea. Así necesita oír bien tanto en vuelo como en tierra, especialmente entre 500 y 3000 Hz para la recepción del lenguaje hablado y de las señales auditivas. Objetivo: Determinar los cambios progresivos en el tiempo y las frecuencias auditivas que se afectan en las audiometrías de los pilotos militares de las fuerzas militares en los años 2009, 2010 y 2011. Material y Métodos: Se trata de un estudio longitudinal de cohorte en el cual se identificará el comportamiento de las audiometrías de la población de pilotos de las fuerzas militares de Colombia en los años 2009, 2010 y 2011. Se hará una revisión retrospectiva de dichas audiometrías. Para dicho fin se tomó la población de pilotos de fuerzas militares que fueron distribuidos en grupos de pilotos de aeronave de ala fija que corresponden a 47 pilotos y ala rotatoria que son 155. Conclusiones: Se encontró que la frecuencia mas alterada en la población total fue la de 6000 Hz, que en lo pilotos de ala fija las frecuencias más afectadas fueron las de 4000 Hz y la de 6000Hz, la frecuencia más afectada en los pilotos de ala rotatoria fueron las de 4000 Hz, 6000 Hz y 8000 Hz, con lo que se concluye que la exposición en los pilotos afecta las frecuencias altas en las audiometrías. Se observó una relación con el número de horas de vuelo y las alteraciones audiométricas encontrándose una alteración en los pilotos entre 1000 y 4000 horas de vuelo en las frecuencias de 4000 Hz, 6000 Hz y 8000 Hz y una alteración de las todas las frecuencias en aquellos pilotos con más de 5000 horas de vuelo en el año 2009, presentando posterior recuperación en los años posteriores sin poder determinar en este estudio las causas de dicha recuperación. Los pilotos de ala rotatoria presentaron un incremento sostenido en todas las frecuencias en comparación con los pilotos de ala fija.

Determinar las características demográficas y resultados espirométricos en trabajadores de la asociación nacional de fabricantes de ladrillos y materiales de construcción (Anafalco) en el mes de agosto del 2013

Objetivo: Identificar las alteraciones espirométricas en trabajadores de las ladrilleras en el sur de Bogotá y sus condiciones sociodemográficas Metodologia: Se realizó un estudio descriptivo de tipo transversal, donde se evaluaron las condiciones demográficas de trabajadores de 17 ladrilleras de 33 que conforman LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE FABRICANTES DE LADRILLOS Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN (ANAFALCO) y el resultado de la espirometría en pacientes con exámenes médicos ocupacionales en el mes de agosto de 2013 realizados por la compañía ASODER CONSULTORES IPS en Bogotá Colombia. Los datos obtenidos son descritos mediante medidas de frecuencia relativas como porcentajes y se consideró el uso de tablas de contingencia para el cruce de variables. Resultados: Se encontro una población predominantemente masculina, cuya media de edad es de 41,6 años, con un nivel educativo dada por educación básica primaria incompleta y con prevalencia del estado civil de unión libre; el 91% de la población labora en el área operativa, con una antigüedad en la empresa prevalente entre 1 a 5 años con un 44%. El 31% de los trabajadores presento habito de consumo de cigarrillo, y el 35% reporto practicar algún ejercicio físico. En los resultados de la espirometria el 79% presento resultado normal, el 21% mostro espirometria anormal, con predominancia de patrón obstructivo leve (17%). Conclusiones: La alteración del patrón espirometrico predomina en trabajadores del área operativa, con edad mayor a 50 años, que llevan más de 10 años trabajando en la empresa. El habito de fumar no es un factor de riesgo directamente relacionado, pero la práctica de deporte si figura como factor protector. El patrón de alteración predominante fue el obstructivo leve, lo que sugiere la posibilidad de aplicar medidas de prevención y protección para minimizar la progresión hacia alteraciones de mayor severidad.

Determinar las características demográficas y resultados espirométricos en trabajadores de la asociación nacional de fabricantes de ladrillos y materiales de construcción (Anafalco) en el mes de agosto del 2013

Objetivo: Identificar las alteraciones espirométricas en trabajadores de las ladrilleras en el sur de Bogotá y sus condiciones sociodemográficas Metodología: Se realizó un estudio descriptivo de tipo transversal, donde se evaluaron las condiciones demográficas de trabajadores de 17 ladrilleras de 33 que conforman LA ASOCIACIÓN NACIONAL DE FABRICANTES DE LADRILLOS Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN (ANAFALCO) y el resultado de la espirometría en pacientes con exámenes médicos ocupacionales en el mes de agosto de 2013 realizados por la compañía ASODER CONSULTORES IPS en Bogotá Colombia. Los datos obtenidos son descritos mediante medidas de frecuencia relativas como porcentajes y se consideró el uso de tablas de contingencia para el cruce de variables. Resultados: Se encontró una población predominantemente masculina, cuya media de edad es de 41,6 años, con un nivel educativo dada por educación básica primaria incompleta y con prevalencia del estado civil de unión libre; el 91% de la población labora en el área operativa, con una antigüedad en la empresa prevalente entre 1 a 5 años con un 44%. El 31% de los trabajadores presentó hábito de consumo de cigarrillo, y el 35% reporto practicar algún ejercicio físico. En los resultados de la espirometría el 79% presento resultado normal, el 21% mostró espirometría anormal, con predominancia de patrón obstructivo leve (17%). Conclusiones: La alteración del patrón espirométrico predomina en trabajadores del área operativa, con edad mayor a 50 años, que llevan más de 10 años trabajando en la empresa. El hábito de fumar no es un factor de riesgo directamente relacionado, pero la práctica de deporte si figura como factor protector. El patrón de alteración predominante fue el obstructivo leve, lo que sugiere la posibilidad de aplicar medidas de prevención y protección para minimizar la progresión hacia alteraciones de mayor severidad.

Tratamiento de Artritis reumatoide con antagonistas del factor de necrosis tumoral alfa y su asociación con el desarrollo de melanoma cutáneo: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis.

Introducción: El tratamiento con antagonistas del factor de necrosis tumoral alfa (anti TNF) ha impactado el pronóstico y la calidad de vida de los pacientes con artritis reumatoide (AR) positivamente, sin embargo, se interroga un incremento en el riesgo de desarrollar melanoma. Objetivo: Conocer la asociación entre el uso de anti TNF y el desarrollo de melanoma maligno en pacientes con AR. Metodología: Se realizó una búsqueda sistemática en MEDLINE, EMBASE, COCHRANE LIBRARY y LILACS para ensayos clínicos, estudios observacionales, revisiones y meta-análisis en pacientes adultos con diagnóstico de AR y manejo con anti TNF (Certolizumab pegol, Adalimumab, Etanercept, Infliximab y Golimumab). Resultados: 37 estudios clínicos cumplieron los criterios de inclusión para el meta-análisis, con una población de 16567 pacientes. El análisis de heterogeneidad no fue significativo (p=1), no se encontró diferencia en el riesgo entre los grupos comparados DR -0.00 (IC 95% -0.001; -0.001). Un análisis adicional de los estudios en los que se reportó al menos 1 caso de melanoma (4222 pacientes) tampoco mostró diferencia en el riesgo DR -0.00 (IC 95% -0.004 ; -0.003). Conclusión: En la evidencia disponible a la fecha no encontramos asociación significativa entre el tratamiento con anti TNF en pacientes con diagnóstico de AR y el desarrollo de melanoma cutáneo.

Propiedades psicométricas de la versión al español del cuestionario “Barriers to Being Active Quiz”, entre estudiantes universitarios de Colombia

Objetivo: El cuestionario Barriers to Being Active Quiz (BBAQ), indaga las barreras para ser físicamente activo. El cuestionario fue traducido al español por el mismo equipo que desarrolló la versión inglésa original, pero carece de estudios de validez en la versión española. El objetivo de esta investigación fue evaluar las propiedades psicométricas del BBAQ (en la versión completa de 21 ítems), centrándose en la fiabilidad y validez. Material y métodos: Un total de 2.634 (1.462 mujeres y 1.172 varones; 18-30 años de edad) estudiantes universitarios completaron el cuestionario BBAQ-21. El alfa de Crombach se estimó como indicador de consistencia interna. El coeficiente de correlación intra-clase (CCI) y el grado de acuerdo se calcularon para evaluar la estabilidad temporal con un periodo de 7 días entre ambas administraciones como estimadores de la reproducibilidad. Se aplicó un análisis factorial exploratorio (AFE) y confirmatorio (AFC) para analizar la validez del BBAQ-21 ítems. Resultados: El BBAQ-21 mostró valores de un alfa de Cronbach entre 0,812 y 0,844 y un CCI entre el 0,46 y 0,87. El porcentaje de acuerdo por todos los conceptos individuales varió de 45 a 80%. El AFE determinó cuatro factores que explicaron el 52,90% de la varianza y el AFC mostró moderadas cargas factoriales. Conclusiones: Los resultados obtenidos en este cuestionario avalan la utilización de este instrumento con este tipo de muestra, desde el punto de vista de la fiabilidad y validez. El BBAQ-21 está disponible para evaluar las barreras para la actividad física en América Latina.

Evidencia actual sobre características demográficas en mastitis granulomatosa idiopática

Introducción: La mastitis granulomatosa idiopática es una enfermedad crónica benigna, rara y de etiología desconocida; tiende a confundirse con otras enfermedades debido a síntomas similares. Este estudio pretende identificar y cuantificar las características demográficas, los antecedentes ginecoobstétricos relevantes y las manifestaciones clínicas prediagnósticas de esta enfermedad Metodología: Se realizó una revisión sistemática con análisis agrupado de datos tipo meta análisis. Se utilizó una estrategia de búsqueda en PubMed. Todos los estudios relacionados con la definición, manifestaciones clínicas, diagnóstico, tratamiento y pronóstico de la mastitis granulomatosa idiopática fueron elegibles. Las variables de interés fueron edad, país, antecedente de contracepción hormonal, tiempo de evolución, tiempo desde el último embarazo, diagnóstico inicial, y manifestaciones clínicas previas a la consulta. No hubo restricción en fechas de publicación. Resultados: Fueron incluidas 641 mujeres con diagnóstico de MGI reportadas en 68 publicaciones que cumplieron los criterios de selección. La edad media fue 35.9 años, 14.1% de ellas estaba embarazada o lactando, el antecedente de consumo de anticonceptivos hormonales fue 21% y el tiempo promedio desde el último parto fue de 3.9 años. La afectación ocurre principalmente en mama izquierda y en cuadrante superoexterno. El cáncer de mama y el absceso mamario son diagnósticos diferenciales en la consulta. Discusión: El diagnóstico de MGI es un reto para el ginecólogo desde la consulta inicial. Debido a que sus manifestaciones clínicas no son específicas, su diagnóstico parece apuntar a la necesidad de un proceso de descarte de otras patologías más frecuentes e incluso de peor pronóstico. Palabras clave mastitis granulomatosa idiopática

Las dinámicas de cooperación sur-sur de los BRICS: una oportunidad para construir una identidad de bloque (2009-2014)

La presente monografía pretende explorar la cooperación Sur-Sur en el marco de los BRICS como una estrategia de soft power de estos Estados para aumentar su liderazgo global. Lo anterior se constituye como un elemento fundamental en la consolidación de los BRICS como un foro político y ha permitido el inicio de un proceso de cohesión identitaria dentro del grupo, lo que a su vez ha generado que actúen conjuntamente en diferentes espacios. El análisis se hace a través de la aproximación teórica de la hegemonía cooperativa de Thomas Pedersen y el concepto de soft power desarrollado por Joseph Nye, lo que permite no solo caracterizar a los miembros del grupo BRICS sino que también da lugar a identificar sus aspiraciones en el foro y en torno a qué temas u objetivos se unen.

Trauma craneoencefálico severo en la UCIP del Hospital de la Misericordia, 2010-2013

El Trauma Craneoencefálico (TCE) infantil constituye un motivo frecuente de consulta en Urgencias y supone la primera causa de muerte en niños, llegando a ser hasta del 50% en trauma severo. En Colombia se conocen cifras de TCE por algunos estudios descriptivos, pero no existen reportes en Bogotá ni específicamente en TCE severo. Objetivo: Caracterizar el trauma craneoencefálico severo pediátrico en la Unidad de Cuidado intensivo del Hospital de la Misericordia entre los años 2010 y 2013. Materiales y métodos: Un estudio descriptivo retrospectivo fue realizado en el Hospital de la Misericordia mediante revisión de las historias clínicas de los pacientes que ingresaron a la Unidad de Cuidado Intensivo pediátrico con diagnóstico de trauma craneoencefálico severo entre el año 2010 al 2013. Resultados: Se incluyeron 63 pacientes (71,4% hombres) con una edad mediana de 4 años (RIQ 2-8). La mayoría de los traumas fueron originados por caída o accidente de tránsito (79,4%). La principal lesión fue fractura de cráneo (79%). Casi la mitad de los pacientes sufrieron algún tipo de secuela neurológica al egreso (47,1%). La mayoría de los pacientes que murieron (19%) sufrieron choque hipovolémico (83,3%) y presentaron trauma asociado (66,7%). Conclusión: Las características y epidemiología del trauma craneoencefálico en nuestra población muestran claras similitudes con lo reportados en otras series de la literatura mundial y de Colombia, excepto por la mortalidad, que se esperaba más alta al estudiar solo pacientes con TCE severo.

Modelling monsoons: understanding and predicting current and future behaviour

The global monsoon system is so varied and complex that understanding and predicting its diverse behaviour remains a challenge that will occupy modellers for many years to come. Despite the difficult task ahead, an improved monsoon modelling capability has been realized through the inclusion of more detailed physics of the climate system and higher resolution in our numerical models. Perhaps the most crucial improvement to date has been the development of coupled ocean-atmosphere models. From subseasonal to interdecadal time scales, only through the inclusion of air-sea interaction can the proper phasing and teleconnections of convection be attained with respect to sea surface temperature variations. Even then, the response to slow variations in remote forcings (e.g., El Niño—Southern Oscillation) does not result in a robust solution, as there are a host of competing modes of variability that must be represented, including those that appear to be chaotic. Understanding the links between monsoons and land surface processes is not as mature as that explored regarding air-sea interactions. A land surface forcing signal appears to dominate the onset of wet season rainfall over the North American monsoon region, though the relative role of ocean versus land forcing remains a topic of investigation in all the monsoon systems. Also, improved forecasts have been made during periods in which additional sounding observations are available for data assimilation. Thus, there is untapped predictability that can only be attained through the development of a more comprehensive observing system for all monsoon regions. Additionally, improved parameterizations - for example, of convection, cloud, radiation, and boundary layer schemes as well as land surface processes - are essential to realize the full potential of monsoon predictability. A more comprehensive assessment is needed of the impact of black carbon aerosols, which may modulate that of other anthropogenic greenhouse gases. Dynamical considerations require ever increased horizontal resolution (probably to 0.5 degree or higher) in order to resolve many monsoon features including, but not limited to, the Mei-Yu/Baiu sudden onset and withdrawal, low-level jet orientation and variability, and orographic forced rainfall. Under anthropogenic climate change many competing factors complicate making robust projections of monsoon changes. Absent aerosol effects, increased land-sea temperature contrast suggests strengthened monsoon circulation due to climate change. However, increased aerosol emissions will reflect more solar radiation back to space, which may temper or even reduce the strength of monsoon circulations compared to the present day. Precipitation may behave independently from the circulation under warming conditions in which an increased atmospheric moisture loading, based purely on thermodynamic considerations, could result in increased monsoon rainfall under climate change. The challenge to improve model parameterizations and include more complex processes and feedbacks pushes computing resources to their limit, thus requiring continuous upgrades of computational infrastructure to ensure progress in understanding and predicting current and future behaviour of monsoons.