Exploiting existing ground-based remote sensing networks to improve high-resolution weather forecasts

A new generation of high-resolution (1 km) forecast models promises to revolutionize the prediction of hazardous weather such as windstorms, flash floods, and poor air quality. To realize this promise, a dense observing network, focusing on the lower few kilometers of the atmosphere, is required to verify these new forecast models with the ultimate goal of assimilating the data. At present there are insufficient systematic observations of the vertical profiles of water vapor, temperature, wind, and aerosols; a major constraint is the absence of funding to install new networks. A recent research program financed by the European Union, tasked with addressing this lack of observations, demonstrated that the assimilation of observations from an existing wind profiler network reduces forecast errors, provided that the individual instruments are strategically located and properly maintained. Additionally, it identified three further existing European networks of instruments that are currently underexploited, but with minimal expense they could deliver quality-controlled data to national weather services in near–real time, so the data could be assimilated into forecast models. Specifically, 1) several hundred automatic lidars and ceilometers can provide backscatter profiles associated with aerosol and cloud properties and structures with 30-m vertical resolution every minute; 2) more than 20 Doppler lidars, a fairly new technology, can measure vertical and horizontal winds in the lower atmosphere with a vertical resolution of 30 m every 5 min; and 3) about 30 microwave profilers can estimate profiles of temperature and humidity in the lower few kilometers every 10 min. Examples of potential benefits from these instruments are presented.

High-precision measurements of the co-polar correlation coefficient: non-Gaussian errors and retrieval of the dispersion parameter µ in rainfall

The co-polar correlation coefficient (ρhv) has many applications, including hydrometeor classification, ground clutter and melting layer identification, interpretation of ice microphysics and the retrieval of rain drop size distributions (DSDs). However, we currently lack the quantitative error estimates that are necessary if these applications are to be fully exploited. Previous error estimates of ρhv rely on knowledge of the unknown "true" ρhv and implicitly assume a Gaussian probability distribution function of ρhv samples. We show that frequency distributions of ρhv estimates are in fact highly negatively skewed. A new variable: L = -log10(1 - ρhv) is defined, which does have Gaussian error statistics, and a standard deviation depending only on the number of independent radar pulses. This is verified using observations of spherical drizzle drops, allowing, for the first time, the construction of rigorous confidence intervals in estimates of ρhv. In addition, we demonstrate how the imperfect co-location of the horizontal and vertical polarisation sample volumes may be accounted for. The possibility of using L to estimate the dispersion parameter (µ) in the gamma drop size distribution is investigated. We find that including drop oscillations is essential for this application, otherwise there could be biases in retrieved µ of up to ~8. Preliminary results in rainfall are presented. In a convective rain case study, our estimates show µ to be substantially larger than 0 (an exponential DSD). In this particular rain event, rain rate would be overestimated by up to 50% if a simple exponential DSD is assumed.

Mapping low- and high-density clouds in astrophysical nebulae by imaging forbidden line emission

Emission line ratios have been essential for determining physical parameters such as gas temperature and density in astrophysical gaseous nebulae. With the advent of panoramic spectroscopic devices, images of regions with emission lines related to these physical parameters can, in principle, also be produced. We show that, with observations from modern instruments, it is possible to transform images taken from density-sensitive forbidden lines into images of emission from high- and low-density clouds by applying a transformation matrix. In order to achieve this, images of the pairs of density-sensitive lines as well as the adjacent continuum have to be observed and combined. We have computed the critical densities for a series of pairs of lines in the infrared, optical, ultraviolet and X-rays bands, and calculated the pair line intensity ratios in the high- and low-density limit using a four- and five-level atom approximation. In order to illustrate the method, we applied it to Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) Integral Field Unit (GMOS-IFU) data of two galactic nuclei. We conclude that this method provides new information of astrophysical interest, especially for mapping low- and high-density clouds; for this reason, we call it `the ld/hd imaging method`.

Potentially bioavailable metals in sediment from a tropical polymictic environment-Rio Grande Reservoir, Brazil

Background, aim and scope Although many recent studies have focused on sediment potential toxicity, few of them were performed in tropical shallow aquatic environments. Those places can suffer short-time variations, especially due to water column circulations generated by changes in temperature and wind. Rio Grande reservoir is such an example; aside from that, it suffers various anthropogenic impacts, despite its multiple uses. Materials and methods This work presents the first screening step for understanding sediment quality from Rio Grande reservoir by comparing metal content using three different sediment quality guidelines. We also aimed at verifying any possible spatial heterogeneity. Results and discussion We found spatial heterogeneity varying according to the specific metal. Results showed a tendency for metals to remain as insoluble as metal sulfide (potentially not bioavailable), since sulfide was in excess and sediment physical-chemical characteristics contribute to sulfide maintenance (low redox potential, neutral pH, low dissolved oxygen, and high organic matter content). On the other hand, metal concentrations were much higher than suggested by Canadian guidelines and regional background values, especially Cu, which raises the risk of metal remobilization in cases of water circulation. Further study steps include the temporal evaluation of AVS/SEM, a battery of bioassays and the characterization of organic compounds.

STRUCTURE OF THE SHRUB-ARBOREAL COMPONENT OF AN ATLANTIC FOREST FRAGMENT ON A HILLOCK IN THE CENTRAL LOWLAND OF RIO DE JANEIRO, BRAZIL

The present study describes and evaluates the horizontal and vertical structures of a lowland forest fragment on a hillock in the municipality of Silva Jardim, Rio de Janeiro State, Brazil (22 degrees 31`56 `` S and 42 degrees 20`46 `` W). Twenty plots (10x2m) totaling 0.5ha were laid out following the slope grade using DBH >= 5cm as the inclusion criterion. A total of 734 individuals were encountered, yielding a total density of 1468 ind./ha and a total basal area of 10783m(2). The richness values (129 species/41 families), Shannon-Wiener diversity (4.22) and equitability (0.87) indices indicated an accentuated floristic heterogeneity and low ecological dominance. Lauraceae, Myrtaceae, Fabaceae and Euphorbiaceae showed the greatest species richness, corroborating other studies that indicated these species as the most representative of Atlantic Forest areas in southeastern Brazil. The species with the greatest importance values (VI) were Aparisthmium cordatum, Guapira opposita, Lacistema pubescens, Xylopia sericea, Tapirira guianensis and Piptocarpha macropoda. The high diversity observed was influenced by earlier anthropogenic actions and by the current successional stage. The forest fragment studied demonstrated closer floristic similarity to areas inventoried in a close-by biological reserve than to fragments dispersed throughout the coastal plain. Similarities in soil type, degree of soil saturation and use-history of forest resources all support these relationships. The fragmented physiognomy of the central lowland in this region and the use-history of the landscape make these small remnant forest areas important in terms of establishing strategies for landscape restoration and species conservation.

Combining structure and dynamics: non-denaturing high-pressure effect on lysozyme in solution

Small-angle X-ray scattering (SAXS) and elastic and quasi-elastic neutron scattering techniques were used to investigate the high-pressure-induced changes on interactions, the low-resolution structure and the dynamics of lysozyme in solution. SAXS data, analysed using a global-fit procedure based on a new approach for hydrated protein form factor description, indicate that lysozyme completely maintains its globular structure up to 1500 bar, but significant modi. cations in the protein-protein interaction potential occur at approximately 600-1000 bar. Moreover, the mass density of the protein hydration water shows a clear discontinuity within this pressure range. Neutron scattering experiments indicate that the global and the local lysozyme dynamics change at a similar threshold pressure. A clear evolution of the internal protein dynamics from diffusing to more localized motions has also been probed. Protein structure and dynamics results have then been discussed in the context of protein-water interface and hydration water dynamics. According to SAXS results, the new configuration of water in the first hydration layer induced by pressure is suggested to be at the origin of the observed local mobility changes.

Photoproduction of J/psi and of high mass e(+)e(-) in ultra-peripheral Au plus Au collisions at root s(NN)=200 GeV

We present the first measurement of photoproduction of J/psi and of two-photon production of high-mass e(+)e(-) pairs in electromagnetic (or ultra-peripheral) nucleus-nucleus interactions, using Au + Au data at root s(NN) = 200 GeV. The events are tagged with forward neutrons emitted following Coulomb excitation of one or both Au* nuclei. The event sample consists of 28 events with m(e+e-) > 2 GeV/c(2) with zero like-sign background. The measured cross sections at midrapidity of d sigma/dy (J/psi + Xn, y = 0) = 76 +/- 33 (stat) +/- 11 (syst) pb and d(2)sigma /dm dy (e(+) e(-) + Xn, y = 0) = 86 +/- 23(stat) +/- 16(syst) mu b/ (GeV/c(2)) for m(e+e-) epsilon vertical bar 2.0, 2.8 vertical bar GeV/c(2) have been compared and found to be consistent with models for photoproduction of J/psi and QED based calculations of two-photon production of e(+)e(-) pairs. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nanograined Ferroelectric Ceramics Prepared by High-Pressure Densification Technique

For the first time, nanograined Pb(1-1.5x)La(x)TiO(3) ferroelectric ceramics, with x=0.2, were produced by a process based on a high-pressure densification technique (HPD) that eliminates the need of high-temperature sintering. Our results showed the production of workable dense ceramics with average grain size around 100 nm and free from secondary phase. Regarding the dielectric measurements, the samples showed satisfactory dielectric losses as well as remarkable diffusivity in the dielectric curves. Moreover, ferroelectric hysteresis measurements showed that samples produced by the HPD technique can stand high electric fields necessary to switch the polarization and thus to induce piezoelectric activity. Our results demonstrated clearly the viability of the proposed method to produce nanograined ferroelectric bulk ceramics, then opening the possibility of developing new technologies.

Anisotropy and chemical composition of ultra-high energy cosmic rays using arrival directions measured by the Pierre Auger Observatory

The Pierre Auger Collaboration has reported. evidence for anisotropy in the distribution of arrival directions of the cosmic rays with energies E > E(th) = 5.5 x 10(19) eV. These show a correlation with the distribution of nearby extragalactic objects, including an apparent excess around the direction of Centaurus A. If the particles responsible for these excesses at E > E(th) are heavy nuclei with charge Z, the proton component of the sources should lead to excesses in the same regions at energies E/Z. We here report the lack of anisotropies in these directions at energies above E(th)/Z (for illustrative values of Z = 6, 13, 26). If the anisotropies above E(th) are due to nuclei with charge Z, and under reasonable assumptions about the acceleration process, these observations imply stringent constraints on the allowed proton fraction at the lower energies.

Precambrian geotectonic units of the Rio de La Plata craton

The main Precambrian tectonic units of Uruguay include the Piedra Alta tectonostratigraphic terrane (PATT) and Nico Perez tectonostratigraphic terrane (NPTT), separated by the Sarandi del Yi high-strain zone. Both terranes are well exposed in the Rio de La Plata craton (RPC). Although these tectonic units are geographically small, they record a wide span of geologic time. Therefore improved geological knowledge of this area provides a fuller understanding of the evolution of the core of South America. The PATT is constituted by low-to medium-grade metamorphic belts (ca. 2.1 Ga); its petrotectonic associations such as metavolcanic units, conglomerates, banded iron formations, and turbiditic deposits suggest a back-arc or a trench-basin setting. Also in the PATT, a late to post-orogenic, arc-related layered mafic complex (2.3-1.9 Ga), followed by A-type granites (2.08 Ga), and finally a taphrogenic mafic dike swarm (1.78 Ga) occur. The less thoroughly studied NPTT consists of Palaeoproterozoic high-grade metamorphic sequences (ca. 2.2 Ga), mylonites and postorogenic and rapakivi granites (1.75 Ga). The Brasiliano-Pan African orogeny affected this terrane. Neoproterozoic cover occurs in both tectonostratigraphic terranes, but is more developed in the NPTT. Over the past 15 years, new isotopic studies have improved our recognition of different tectonic events and associated processes, such as reactivation of shear zones and fluids circulation. Transamazonian and Statherian tectonic events were recognized in the RPC. Based on magmatism, deformation, basin development and metamorphism, we propose a scheme for the Precambrian tectonic evolution of Uruguay, which is summarized in the first Palaeoproterozoic tectonic map of the Rio de La Plata craton.

Factors associated with increased prevalence of human papillomavirus infection in a cohort of HIV-Infected Brazilian women

Objectives: Human papillomavirus (HPV) infection is a major risk factor for cervical disease. Using baseline data from the HIV-infected cohort of Evandro Chagas Clinical Research Institute at Fiocruz, Rio de Janeiro, Brazil, factors associated with an increased prevalence of HPV were assessed. Methods: Samples from 634 HIV-infected women were tested for the presence of HPV infection using hybrid capture 11 and polymerase chain reaction. Prevalence ratios (PR) were estimated using Poisson regression analysis with robust variance. Results: The overall prevalence of HPV infection was 48%, of which 94% were infected with a high-risk HPV. In multivariate analysis, factors independently associated with infection with high-risk HPV type were: younger age (<30 years of age; PR 1.5, 95% confidence interval (CI) 1.1-2.1), current or prior drug use (PR 1.3, 95% CI 1.0-1.6), self-reported history of HPV infection (PR 1.2, 95% CI 0.96-1.6), condom use in the last sexual intercourse (PR 1.3, 95% CI 1.1-1.7), and nadir CD4+ T-cell count <100 cells/mm(3) (PR 1.6, 95% CI 1.2-2.1). Conclusions: The estimated prevalence of high-risk HPV-infection among HIV-infected women from Rio de Janeiro, Brazil, was high. Close monitoring of HPV-related effects is warranted in all HIV-infected women, in particular those of younger age and advanced immunosuppression. (C) 2008 International Society for Infectious Diseases. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Acidentes de trânsito fatais e sua associação com indicadores sociais e adolescência

Introdução - Os acidentes de trânsito são um grave problema de saúde pública universal, em países desenvolvidos e subdesenvolvidos, estando entre as primeiras causas de morte em quase todos os países do mundo (DEL CIAMPO & RICCO, 1996). No Brasil, assu-mem grande relevância, especialmente pela alta morbidade e mortalidade, predominância em populações jovens e/ou economicamente ativas, maior perda de anos de vida produtiva e ele-vado custo direto e indireto para a sociedade. Objetivo - Os objetivos deste trabalho foram descrever a magnitude da mortali-dade por acidentes de trânsito, avaliar sua correlação com indicadores sociais e proporção de jovens na população e testar a sua associação com adolescência, sexo masculino e consumo de álcool. Material e Métodos - Foi realizado, inicialmente, um estudo ecológico envolven-do todas as capitais das unidades da federação e Distrito Federal (exceto o município do Rio de Janeiro), com coleta de dados sobre acidentes de trânsito com vítimas no Departamento Nacional de Trânsito. Foram descritos os índices de acidentes de trânsito com vítimas p/ 1.000 veículos (IAT-V) e de feridos p/ 1.000 veículos (IF-V) referentes aos anos de 1995, 1997 e 1998 e o índice de mortos p/ 10.000 veículos (IM-V) referente ao período de 1995 a 1998. Em seguida, avaliou-se a existência de correlação entre o IM-V e taxa de mortalidade infantil (TMI), índice municipal de desenvolvimento humano (IDH-M), índice de condições de vida (ICV), proporção de condutores adolescentes envolvidos em acidentes de trânsito com vítimas (PCJ-ATV) e proporção de residentes jovens (PRJ) nas diferentes capitais. Em um segundo momento, realizou-se um estudo de caso controle, onde foram estudados 863 condu-tores envolvidos em acidentes de trânsito com vítimas atendidos no Departamento Médico Legal de Porto Alegre, no período de 1998 a 1999. Os condutores foram divididos em dois grupos: condutores envolvidos em acidentes de trânsito com vítima fatal (casos) e com vítima não fatal (controles). Os grupos foram comparados com relação a adolescência, sexo mascu-lino e consumo de álcool, através da razão de chances e seu intervalo de confiança, com signi-ficância determinada pelo teste de qui-quadrado. Resultados - No estudo ecológico, observou-se, no Brasil, uma tendência decres-cente quanto aos indicadores de eventos relacionados ao trânsito no período de 1995 a 1998. Nas capitais das unidades da federação e Distrito Federal, apesar da ampla variação apresenta-da, a maioria manteve a mesma tendência decrescente observada para o país como um todo. Na análise das correlações entre o IM-V e os indicadores sociais, observou-se forte correlação positiva com a TMI (r = 0,57; P = 0,002), ou seja, quanto maior a TMI, maior a mortalidade no trânsito, além de correlação negativa com o IDH-M (r = - 0,41; P = 0,038) e com o ICV (r = - 0,58; P = 0,02). Quando se avaliaram o IDH-M e o ICV separados em suas dimensões, a dimensão renda de ambos indicadores foi a única que não demonstrou correlação com o IM- -V. As demais dimensões do IDH-M e ICV demonstraram correlação negativa, sendo que a dimensão infância (r = - 0,62; P = 0,001) apresentou a maior correlação. A análise da asso-ciação entre o IM-V e a PCJ-ATV não demonstrou correlação, mas, quando avaliada a asso-ciação com a PRJ nas capitais, houve forte correlação positiva (r = 0,59; P = 0,002). No estudo de caso controle, quando avaliada a relação entre condutores envolvidos em acidentes com vítima fatal e adolescência, sexo masculino e consumo de álcool, não foi observada asso-ciação importante em nenhum dos fatores em estudo. Conclusões - Apesar de os indicadores de eventos relacionados ao trânsito (IAT- -V, IF-V e IM-V) terem apresentado uma tendência decrescente durante o período de estudo, acidentes de trânsito continuam sendo um grave problema de saúde pública. O estudo ecológico evidenciou a existência de relação entre o IM-V e os indicadores sociais (TMI, IDH-M e ICV), sendo que a dimensão renda não demonstrou correlação e a dimensão infância apresen-tou a correlação negativa de maior valor. Quanto à PCJ-ATV, não foi encontrada associação relevante entre este indicador e o IM-V. Entretanto, observou-se forte associação entre a PRJ e o IM-V. O estudo de caso controle não evidenciou associação entre adolescência e os de-mais fatores estudados e maior risco para acidente de trânsito fatal.

Uma avaliação ex-ante do impacto sobre a capacidade tecnológica da localidade acolhedora das empresas que aderiram ao regime automotivo brasileiro e os seus desdobramentos estaduais : o caso da instalação da General Motors do Brasil em Gravataí, Rio Grande do Sul

Esta tese discute três temas: políticas públicas, gestão tecnológica, e setor automotivo. Tendo por objetivo abreviar o ciclo de absorção e desenvolvimento de tecnologia, um volume expressivo de recursos tem sido transferido do setor público para o setor privado através do que é denominado de Política Pública Indutora (PPI). Os governos pretendem, assim, atrair aquelas empresas tecnologicamente mais capacitadas, na expectativa de que transfiram para a localidade onde se instalam o conhecimento que detêm. No Brasil, um dos setores-alvo deste tipo de política tem sido o automotivo, circunstância observada em diferentes momentos da história. Efetivamente, o Regime Automotivo Brasileiro pretende não apenas acelerar o desenvolvimento do país, mas também promover uma significativa transferência de tecnologia. A análise das PPI, por ser de extrema importância, é bastante influenciada e dificultada quer por seus defensores, quer por seus destratores, que as veêm sob os aspectos de sucesso ou não; mas, não bastasse essa dificuldade, há também o elevado conteúdo ideológico que sustenta as argumentações, que faz com que a avaliação se perca num quadro inconclusivo. Afinal, estas iniciativas são benéficas ou não para o país e para as economias regionais? Finalmente, a eficácia, e portanto o acerto desta estratégia só pode ser avaliado expost facto, quando já comprometidos, quiçá irremediavelmente, os recursos públicos. Por essa razão, este estudo desenvolve uma análise ex-ante das políticas públicas do tipo indutoras, fazendo uso de um modelo compreensivo que permite uma análise longitudinal, captando assim, as mudanças no ambiente. Entre outras, procurou-se responder à seguinte questão: é possível, hoje, inferir quanto à contrib uição, se positiva ou negativa, que o Regime Automotivo Brasileiro e os seus desdobramentos estaduais trarão à capacidade tecnológica no entorno da empresa atraída? O problema e a questão de pesquisa foram abordados, predominantemente, sob um enfoque qualitativo, e o método escolhido foi o estudo de caso. Com o auxílio do modelo proposto foi analisada e avaliada a potencialidade de aumento na capacidade tecnológica induzida pela instalação da unidade montadora da General Motors do Brasil, em Gravataí, Rio Grande do Sul. Ao final conclui- se que os benefícios previstos pelo Regime Automotivo Brasileiro, no que diz respeito a capacitação tecnológica local, dificilmente serão atingidos pela instalação de novas empresas automotivas ou a modernização das existentes.

O Conselho Municipal de Desenvolvimento Sustentável (CMDS) e a gestão de recursos hídricos: um estudo na Bacia do Rio Itabapoana (RJ)

O objetivo desta dissertação é analisar a forma de atuação do CMDS, e sua contribuição para a gestão dos recursos hídricos nos cinco municípios do Rio de Janeiro pertencentes à bacia do rio Itabapoana. O presente estudo foi conduzido a partir de uma discussão teórica sobre os temas: desenvolvimento local, cidadania, desenvolvimento local com cidadania e gestão social. Posteriormente, foram realizadas entrevistas temáticas, baseadas no método não probabilístico, com uma amostra composta por 38 pessoas, entre conselheiros do CMDS (membros do poder público e sociedade civil organizada), técnico, consultores e gestores do Sebrae/RJ. No tratamento dos dados foi utilizada a análise de discurso. Foram identificados aspectos negativos e positivos no que diz respeito à atuação e funcionamento do Conselho nos municípios analisados. Mesmo assim, pode-se verificar que grande parte dos conselheiros tem experiência anterior em Conselhos e movimentos sociais, e que o Projeto Managé, por meio da atuação dos CMDS, ajudou a construir uma identidade territorial para a bacia e também despertou a necessidade de maior conscientização e preservação do meio ambiente. Pode-se concluir que a forma de atuação do CMDS depende da interação e do nível de comprometimento do poder público e da sociedade civil organizada. Portanto, as condições institucionais locais exercem importante influência nas formas de mobilização social e participação dos indivíduos, visto que o processo de gerenciamento de recursos hídricos da bacia encontra-se ainda em fase de construção

Fios e fibras: vivendo a privatização das telecomunicações do Rio de Janeiro

Esta dissertação analisa um evento da história recente do país - o processo deprivatização do sistema TELEBRÁS - através do resgate da memória de alguns dosseus atores, os empregados das operadoras de telefonia. Para tanto, privilegiou-se oestudo de caso de uma empresa privatizada em julho de 1998 a Telecomunicaçõesdo Rio de Janeiro S.A. (TELERJ).O setor de telecomunicações é de grande relevância para o desenvolvimentoeconômico e social na era contemporânea e o presente trabalho acompanha a históriada empresa desde a sua formação em 1923, transformação em empresa estatal e suaprivatização. A partir do processo de preparação para venda, que foi operado desde aquebra do monopólio das telecomunicações em 1995, e, de forma mais radical, desdesua privatização, analisou-se o processo de