A Monte Carlo method for accelerating the computation of animated radiosity sequences

Realistic rendering animation is known to be an expensive processing task when physically-based global illumination methods are used in order to improve illumination details. This paper presents an acceleration technique to compute animations in radiosity environments. The technique is based on an interpolated approach that exploits temporal coherence in radiosity. A fast global Monte Carlo pre-processing step is introduced to the whole computation of the animated sequence to select important frames. These are fully computed and used as a base for the interpolation of all the sequence. The approach is completely view-independent. Once the illumination is computed, it can be visualized by any animated camera. Results present significant high speed-ups showing that the technique could be an interesting alternative to deterministic methods for computing non-interactive radiosity animations for moderately complex scenarios

Procés de destintatge del paper per flotació. Avaluació de l'eficàcia de l'eliminació de tinta

La tesi doctoral presentada té com a objectius principals l'estudi de les etapes fonamentals de desintegració i flotació en un procés de destintatge de papers vell de qualitats elevades per a poder millorar l'eficàcia d'aquestes etapes clau. Conté una revisió teòrica completa i molt actualitzada del procés de desintegració i flotació tant a nivell macroscòpic com microscòpic. La metodologia de treball en el laboratori, la posada a punt dels aparells, així com les anàlisis efectuades per a valorar la resposta del procés (anàlisi de blancor, anàlisi d'imatge i anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual) estan descrites en el capítol de material i mètodes. La posada en marxa permet obtenir unes primeres conclusions respecte la necessitat de treballar amb una matèria primera homogènia i respecte la no significació de la temperatura de desintegració dins l'interval de treball permès al laboratori (20-50°C). L'anàlisi de les variables mecàniques de desintegració: consistència de desintegració (c), velocitat d'agitació en la desintegració (N) i temps de desintegració (t), permet de discernir que la consistència de desintegració és una variable fonamental. El valor de consistència igual al 10% marca el límit d'existència de les forces d'impacte mecànic en la suspensió fibrosa. A consistències superiors, les forces viscoses i d'acceleració dominen l'etapa de desintegració. Existeix una interacció entre la consistència i el temps de desintegració, optimitzant-se aquesta darrera variable en funció del valor de la consistència. La velocitat d'agitació és significativa només per a valors de consistència de desintegració inferiors al 10%. En aquests casos, incrementar el valor de N de 800 a 1400 rpm representa una disminució de 14 punts en el factor de destintabilitat. L'anàlisi de les variables químiques de desintegració: concentració de silicat sòdic (% Na2SiO3), peròxid d'hidrogen (% H2O2) i hidròxid sòdic (% Na2OH), proporciona resultats força significatius. El silicat sòdic presenta un efecte altament dispersant corroborat per les corbes de distribució dels diàmetres de partícula de tinta obtingudes mitjançant anàlisi d'imatges. L'hidròxid sòdic també presenta un efecte dispersant tot i que no és tant important com el del silicat sòdic. Aquests efectes dispersants són deguts principalment a l'increment de les repulsions electrostàtiques que aporten a la suspensió fibrosa aquests reactius químics fent disminuir l'eficàcia d'eliminació de l'etapa de flotació. El peròxid d'hidrogen utilitzat generalment com agent blanquejant, actua en aquests casos com a neutralitzador dels grups hidroxil provinents tant del silicat sòdic com de l'hidròxid sòdic, disminuint la repulsió electrostàtica dins la suspensió. Amb l'anàlisi de les variables hidrodinàmiques de flotació: consistència de flotació (c), velocitat d'agitació durant la flotació (N) i cabal d'aire aplicat (q), s'aconsegueix la seva optimització dins el rang de treball permès al laboratori. Valors elevats tant de la velocitat d'agitació com del cabal d'aire aplicat durant la flotació permeten eliminar majors quantitats de tinta. La consistència de flotació assoleix valors òptims depenent de les condicions de flux dins la cel·la de flotació. Les metodologies d'anàlisi emprades permeten obtenir diferents factors de destintabilitat. Entre aquests factors existeix una correlació important (determinada pels coeficients de correlació de Pearson) que permet assegurar la utilització de la blancor com a paràmetre fonamental en l'anàlisi del destintatge de papers vells, sempre i quan es complementi amb anàlisis d'imatge o bé amb anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual. S'aconsegueixen expressions empíriques tipus exponencial que relacionen aquests factors de destintabilitat amb les variables experimentals. L' estudi de les cinètiques de flotació permet calcular les constants cinètiques (kBlancor, kERIC, kSupimp) en funció de les variables experimentals, obtenint un model empíric de flotació que relacionant-lo amb els paràmetres microscòpics que afecten realment l'eliminació de partícules de tinta, deriva en un model fonamental molt més difícil d'interpretar. Mitjançant l'estudi d'aquestes cinètiques separades per classes, també s'aconsegueix determinar que l'eficàcia d'eliminació de partícules de tinta és màxima si el seu diàmetre equivalent és superior a 50 μm. Les partícules amb diàmetres equivalents inferiors a 15 μm no són eliminades en les condicions de flotació analitzades. Es pot dir que és físicament impossible eliminar partícules de tinta de diàmetres molt diferents amb la mateixa eficiència i sota les mateixes condicions de treball. El rendiment del procés analitzat en funció de l'eliminació de sòlids per l'etapa de flotació no ha presentat relacions significatives amb cap de les variables experimentals analitzades. Únicament es pot concloure que addicionar quantitats elevades de silicat sòdic provoca una disminució tant de sòlids com de matèria inorgànica presents en les escumes de flotació.

A deterministic model for lake clarity; application to management of Lake Tahoe (California-Nevada), USA

This dissertation has as its goal the quantitative evaluation of the application of coupled hydrodynamic, ecological and clarity models, to address the deterministic prediction of water clarity in lakes and reservoirs. Prediction of water clarity is somewhat unique, insofar as it represents the integrated and coupled effects of a broad range of individual water quality components. These include the biological components such as phytoplankton, together with the associated cycles of nutrients that are needed to sustain their popuiations, and abiotic components such as suspended particles that may be introduced by streams, atmospheric deposition or sediment resuspension. Changes in clarity induced by either component will feed back on the phytoplankton dynamics, as incident light also affects biological growth. Thus ability to successfully model changes in clarity will by necessity have to achieve the correct modeling of these other water quality parameters. Water clarity is also unique in that it may be one of the earliest and most easily detected wamings of the acceleration of the process of eutrophication in a water body.

El estatuto jurídico de los trabajadores nacionales de terceros Estados: especial referencia al Acuerdo de Asociación con Turquía

L'objectiu de la tesi es centra en la definició, en l'àmbit de l'ordenament comunitari, de l'actual estatut jurídic dels treballadors extracomunitaris assalariats que formen part del mercat de treball regular d'un Estat membre. Els treballadors nacionals de tercers països que formen part del mercat de treball regular d'un Estat comunitari, així com els membres de les seves famílies, gaudeixen d'un estatut jurídic fragmentat: els seus drets són variables, depenen de la norma que els regula. En aquest sentit, la situació varia en funció de la llei interna de l'Estat d'acollida, l'existència o no d'acords bilaterals entre l'Estat d'acollida i l'Estat d'origen, i les normes de dret comunitari. Aquesta situació també és diferent atenent a l'existència i el contingut d'un acord extern celebrat per la Comunitat i els seus Estats membres i el país de la nacionalitat de l'immigrant, aquest aspecte centra el present estudi. Els acords que s'analitzen són aquells que juntament amb aspectes econòmics, contenen disposicions relatives als treballadors, i que s'han celebrat, prenent com a base jurídica l'actual article 310 TCE, amb països geogràficament fronterers amb la Unió Europea. D'entre ells, el model a seguir és l'Acord d'Associació amb Turquia, que preveu uns objectius més amplis, com ara la creació d'una unió duanera enfront a la zona de lliure comerç prevista en els altres acords i que s'ha desenvolupat mitjançant les decisions adoptades pel seu Consell d'Associació. Aquest acord ha estat objecte d'una àmplia jurisprudència per part del Tribunal europeu, relativa a l'aplicació i la interpretació de les seves disposicions. A fi de delimitar l'abast de les disposicions de l'Acord, i valorar si es tracta d'un estatut privilegiat respecte del dels altres treballadors extracomunitaris, es comparen les seves disposicions amb les corresponents a les dels acords celebrats amb els països del Magreb, entenent per aquests el Marroc, Tunísia i Algèria i amb els 10 països d' Europa Central i Oriental (els anomenats PECO's). A fi de clarificar l'estatut jurídic dels treballadors extracomunitaris, és necessari entrar a considerar altres aspectes directament relacionats amb aquest estatut, com són les condicions d'accés i de permanència en un Estat, matèries, que, fins a l'entrada en vigor del Tractat d'Amsterdam, eren competència exclusiva de cadascun dels Estats membres. De totes maneres, no es fa un estudi comparatiu de les diferents legislacions internes en matèria d'immigració, donat que l'àmbit d'anàlisi es limita a l'ordenament comunitari, i no a l'ordenament intern. La tesi s'estructura en dues parts diferenciades, correspon la primera als 2 Capítols inicials i la segona als altres 3. En els dos primers Capítols se segueix un criteri cronològic, començant amb el Tractat de Roma i culminant amb el Tractat de Niça. En aquests Capítols s'analitzen les possibles bases jurídiques del dret originari que podien haver-se utilitzat, així com la cooperació que varen fer els Estats membres, tant a dins com a fora, de la Unió Europea, en relació a les mesures adoptades destinades a la regulació de l'accés i de l'estatut jurídic dels treballadors immigrants. L'entrada en vigor, l'1 de maig de 1999 del Tractat d'Amsterdam ha suposat un important avenç per a l'atribució de competències a la Comunitat en matèria d'immigració, que queda vinculada al nou objectiu de la creació de l'espai de llibertat, seguretat i justícia. A partir d'aquest moment, s'assumeix la lliure circulació de persones com objectiu propi, que requereix la regulació del control a les fronteres externes, d'asil, de la immigració i de la cooperació dels Estats membres en la prevenció i la lluita contra la delinqüència. Això es concreta en la comunitarització d'una part del Tercer Pilar destinada a visats, asil i immigració, amb l'exclusió del Regne Unit, Irlanda i Dinamarca, i en la integració del cabal Schengen a l'estructura de la Unió Europea, tot i que permetent una exclusió per al Regne Unit i Irlanda. Es crea, doncs, una cooperació sui generis plena de solucions d'enginyeria jurídica, que si bé suposa un avenç, trenca la unitat i l'homogeneïtat del dret comunitari. Tot i aquestes complexitats tècniques que deriven de la reforma del Tractat d'Amsterdam, el nou article 63 en els seus apartats 3 i 4 permet abordar, a través de la coordinació o de l'harmonització, els temes d'interès comú vinculats al fenomen de la immigració. Entre ells, hi ha la possibilitat d'elaborar un estatut comú per als treballadors no comunitaris. Les iniciatives legislatives presentades des de l'entrada en vigor del Tractat d'Amsterdam demostren l'acceleració en l'elaboració i el desenvolupament d'una política comunitària d'immigració, integrada en uns objectius comuns, per primera vegada sembla realista pensar en l'adopció d'un estatut jurídic únic per l'extracomunitari que sigui resident de llarga durada. Tot i que aquest estatut pot quedar configurat com un estàndard mínim de protecció, considero que la seva adopció constituiria un pas de gran rellevància en la clarificació dels drets d'aquest col·lectiu de treballadors. Els altres tres Capítols conformen la segona part de la tesi, dedicada a analitzar l'actual estatut dels treballadors nacionals de tercers Estats. Aquest estatut es caracteritza pel seu caràcter fragmentat, que deriva de la diversitat de les disposicions contingudes en els acords externs. Mitjançant un estudi comparatiu, s'analitzen els objectius, l'estructura, els antecedents i el desenvolupament dels acords celebrats amb Turquia, amb els països del Magreb i amb els PECO's. El contingut dels objectius d'aquests acords constata que ens trobem davant 3 models diferents que reflecteixen una disminució del compromís comunitari. El Tribunal de Justícia, en la seva jurisprudència, ha manifestat que tant els acords externs celebrats per la Comunitat, com les decisions adoptades pels òrgans que els desenvolupen, formen part de l'ordenament jurídic comunitari. El Tribunal de Justícia és l'òrgan competent per interpretar-los, contribuint a clarificar el contingut d'aquests instruments jurídics. Aquesta perspectiva es completa amb l'anàlisi de les nocions que recullen els acords externs, a fi de dilucidar si un mateix terme té idèntic contingut, i si, tot i la diversitat dels instruments jurídics utilitzats, tenen una mateixa interpretació jurisprudencial. Per aquest motiu ha estat necessari, que el Tribunal de Justícia determinés l'abast dels diferents conceptes emprats, i clarifiqués si és el mateix que el relatiu als treballadors comunitaris o és diferent. La redacció dels acords estudiats reflecteix un estatut jurídic privilegiat per als treballadors turcs en relació als altres treballadors immigrants. Els treballadors originaris dels països d'Europa Central i Oriental o del Magreb, podran millorar la seva situació actual en la mesura en què les disposicions dels seus respectius acords siguin, en el futur, desenvolupades. De totes maneres, aquesta situació de privilegi que ha estat un fet fins el moment actual, ha canviat amb l'entrada en vigor de diferents lleis d'estrangeria estatals, i pot modificar-se, també, amb el desenvolupament del Tractat d'Amsterdam. Actualment, a un treballador turc li perjudica, més que no beneficia el sistema de terminis que per accedir a un lloc de treball preveu la Decisió 1/80. Els treballadors turcs que formen part del mercat regular de treball d'un Estat membre haurien de quedar protegits pel règim jurídic que els sigui més beneficiós, amb independència de que aquest sigui l'intern de l'Estat d'acollida, el comunitari previst a l'Acord d'Associació i el seu posterior desenvolupament, o el que derivi de les futures directives quan entrin en vigor. Si bé aquestes disposicions dels Acords d'Associació varen ser positives, actualment hauran de ser objecte de modificació, la qual cosa no implica la seva desaparició. El seu contingut haurà de tendir a ressaltar l'especificitat de les relacions que es volen establir amb un tercer Estat concret, establint en aquest sentit un tractament preferent als seus nacionals enfront als altres immigrants, i reconeixent el seu dret de residència com derivat del permís de treball. De tota manera, amb l'entrada en vigor de la directiva relativa a l'estatut dels residents de llarga durada, aquest règim privilegiat només afectarà als immigrants residents legals a l'Estat d'acollida durant els primers 5 anys, és a dir, abans de que se'ls concedeixi el citat estatut.

Riobamba y el ferrocarril. Nuevas dinámicas de intercambio regional en el primer cuarto del siglo XX (Estudios)

Este artículo analiza los conflictos que produjo el paso del ferrocarril por Riobamba. Describe la lucha por la rectificación de la vía férrea, que enlazaba las ciudades de Guayaquil y Quito, y subraya las pugnas y aspiraciones locales relacionadas con el nuevo medio de transporte. Señala las reacciones de la opinión pública riobambeña, expuestas en su prensa local, y las posturas tanto de los gobiernos como de la empresa que construyó la obra. Además, estudia las consecuencias que se derivaron del paso del ferrocarril: la ampliación del mercado interno como consecuencia del incremento del comercio interregional, el desarrollo de los poblados situados a lo largo del trazado ferroviario y la aceleración del intercambio de personas y bienes.

La epidemiología crítica: una nueva forma de mirar la salud en el espacio urbano

La epidemiología empírico-analítica asume como un pilar interpretativo la noción de "lugar" para las descripciones que construye. La epidemiología crítica supera esa noción restrictiva y propone una construcción innovadora del espacio de la salud urbana retomando los aportes de la teoría crítica del espacio y la geografía, y articulando estos avances con los de la propia epidemiología desde una perspectiva de la determinación social de la salud. Desde esta óptica se repiensa la relación urbano-rural a la luz de los procesos históricos de aceleración, drástica pérdida de sustentabilidad y profunda inequidad urbanas, así como del papel de la nueva ruralidad capitalista monopólica, en avivar el cierre del espacio de la vida en nuestras ciudades. Se busca superar el mito de la dualidad urbano rural, se cuestiona el paradigma dominante de la modernidad que impuso la comprensión de dos mundos prácticamente contrapuestos: la ciudad como rectora, cosmopolita, avanzada y pujante, y lo rural como un mundo atrasado, local, más simple, y secundario, pues en años más recientes, la distinción clásica entre lo urbano y lo rural se hace cada vez más difícil, lamentablemente con una perversa dialéctica de deterioro e influjos malsanos de uno a otro espacio.

A groove-ploughing theory for the production of mega-scale glacial lineations, and implications for ice-stream mechanics

Mega-scale glacial lineations (MSGLs) are longitudinally aligned corrugations (ridge-groove structures 6-100 km long) in sediment produced subglacially. They are indicators of fast flow and a common signature of ice-stream beds. We develop a qualitative theory that accounts for their formation, and use numerical modelling, and observations of ice-stream beds to provide supporting evidence. Ice in contact with a rough (scale of 10-10(3) m) bedrock surface will mimic the form of the bed. Because of flow acceleration and convergence in ice-stream onset zones, the ice-base roughness elements experience transverse strain, transforming them from irregular bumps into longitudinally aligned keels of ice protruding downwards. Where such keels slide across a soft sedimentary bed, they plough through the sediments, carving elongate grooves, and deforming material up into intervening ridges. This explains MSGLs and has important implications for ice-stream mechanics. Groove ploughing provides the means to acquire new lubricating sediment and to transport large volumes of it downstream. Keels may provide basal drag in the force budget of ice streams, thereby playing a role in flow regulation and stability We speculate that groove ploughing permits significant ice-stream widening, thus facilitating high-magnitude ice discharge.

Onset of recent rapid sea-level rise in the western Atlantic Ocean

A high-resolution record of sea-level change spanning the past 1000 years is derived from foraminiferal and chronological analyses of a 2m thick salt-marsh peat sequence at Chezzetcook, Nova Scotia, Canada. Former mean tide level positions are reconstructed with a precision of +/- 0.055 in using a transfer function derived from distributions of modern salt-marsh foraminifera. Our age model for the core section older than 300 years is based on 19 AMS C-14 ages and takes into account the individual probability distributions of calibrated radiocarbon ages. The past 300 years is dated by pollen and the isotopes Pb-206, Pb-207, Pb-210, Cs-137 and Am-241. Between AD 1000 and AD 1800, relative sea level rose at a mean rate of 17cm per century. Apparent pre-industrial rises of sea level dated at AD 1500-1550 and AD 1700-1800 cannot be clearly distinguished when radiocarbon age errors are taken into account. Furthermore, they may be an artefact of fluctuations in atmospheric C-14 production. In the 19th century sea level rose at a mean rate of 1.6mm/yr. Between AD 1900 and AD 1920, sea-level rise accelerated to the modern mean rate of 3.2mm/yr. This acceleration corresponds in time with global temperature rise and may therefore be associated with recent global warming. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determining the effect of asymmetric data on the variogram. I. Underlying asymmetry

Matheron's usual variogram estimator can result in unreliable variograms when data are strongly asymmetric or skewed. Asymmetry in a distribution can arise from a long tail of values in the underlying process or from outliers that belong to another population that contaminate the primary process. This paper examines the effects of underlying asymmetry on the variogram and on the accuracy of prediction, and the second one examines the effects arising from outliers. Standard geostatistical texts suggest ways of dealing with underlying asymmetry; however, this is based on informed intuition rather than detailed investigation. To determine whether the methods generally used to deal with underlying asymmetry are appropriate, the effects of different coefficients of skewness on the shape of the experimental variogram and on the model parameters were investigated. Simulated annealing was used to create normally distributed random fields of different size from variograms with different nugget:sill ratios. These data were then modified to give different degrees of asymmetry and the experimental variogram was computed in each case. The effects of standard data transformations on the form of the variogram were also investigated. Cross-validation was used to assess quantitatively the performance of the different variogram models for kriging. The results showed that the shape of the variogram was affected by the degree of asymmetry, and that the effect increased as the size of data set decreased. Transformations of the data were more effective in reducing the skewness coefficient in the larger sets of data. Cross-validation confirmed that variogram models from transformed data were more suitable for kriging than were those from the raw asymmetric data. The results of this study have implications for the 'standard best practice' in dealing with asymmetry in data for geostatistical analyses. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determining the effect of asymmetric data on the variogram. II. Outliers

Asymmetry in a distribution can arise from a long tail of values in the underlying process or from outliers that belong to another population that contaminate the primary process. The first paper of this series examined the effects of the former on the variogram and this paper examines the effects of asymmetry arising from outliers. Simulated annealing was used to create normally distributed random fields of different size that are realizations of known processes described by variograms with different nugget:sill ratios. These primary data sets were then contaminated with randomly located and spatially aggregated outliers from a secondary process to produce different degrees of asymmetry. Experimental variograms were computed from these data by Matheron's estimator and by three robust estimators. The effects of standard data transformations on the coefficient of skewness and on the variogram were also investigated. Cross-validation was used to assess the performance of models fitted to experimental variograms computed from a range of data contaminated by outliers for kriging. The results showed that where skewness was caused by outliers the variograms retained their general shape, but showed an increase in the nugget and sill variances and nugget:sill ratios. This effect was only slightly more for the smallest data set than for the two larger data sets and there was little difference between the results for the latter. Overall, the effect of size of data set was small for all analyses. The nugget:sill ratio showed a consistent decrease after transformation to both square roots and logarithms; the decrease was generally larger for the latter, however. Aggregated outliers had different effects on the variogram shape from those that were randomly located, and this also depended on whether they were aggregated near to the edge or the centre of the field. The results of cross-validation showed that the robust estimators and the removal of outliers were the most effective ways of dealing with outliers for variogram estimation and kriging. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Geomorphological Map of Ribbed Moraines on the Dubawnt Lake Palaeo-Ice Stream Bed: A Signature of Ice Stream Shut-down?

The beds of active ice streams in Greenland and Antarctica are largely inaccessible, hindering a full understanding of the processes that initiate, sustain and inhibit fast ice flow in ice sheets. Detailed mapping of the glacial geomorphology of palaeo-ice stream tracks is, therefore, a valuable tool for exploring the basal processes that control their behaviour. In this paper we present a map that shows detailed glacial geomorphology from a part of the Dubawnt Lake Palaeo-Ice Stream bed on the north-western Canadian Shield (Northwest Territories), which operated at the end of the last glacial cycle. The map (centred on 63 degrees 55 '' 42'N, 102 degrees 29 '' 11'W, approximate scale 1:90,000) was compiled from digital Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus satellite imagery and digital and hard-copy stereo-aerial photographs. The ice stream bed is dominated by parallel mega-scale glacial lineations (MGSL), whose lengths exceed several kilometres but the map also reveals that they have, in places, been superimposed with transverse ridges known as ribbed moraines. The ribbed moraines lie on top of the MSGL and appear to have segmented the individual lineaments. This indicates that formation of the ribbed moraines post-date the formation of the MSGL. The presence of ribbed moraine in the onset zone of another palaeo-ice stream has been linked to oscillations between cold and warm-based ice and/or a patchwork of cold-based areas which led to acceleration and deceleration of ice velocity. Our hypothesis is that the ribbed moraines on the Dubawnt Lake Ice Stream bed are a manifestation of the process that led to ice stream shut-down and may be associated with the process of basal freeze-on. The precise formation of ribbed moraines, however, remains open to debate and field observation of their structure will provide valuable data for formal testing of models of their formation.

The Effects of Stratification on Flow Separation

Separation of stratified flow over a two-dimensional hill is inhibited or facilitated by acceleration or deceleration of the flow just outside the attached boundary layer. In this note, an expression is derived for this acceleration or deceleration in terms of streamline curvature and stratification. The expression is valid for linear as well as nonlinear deformation of the flow. For hills of vanishing aspect ratio a linear theory can be derived and a full regime diagram for separation can be constructed. For hills of finite aspect ratio scaling relationships can be derived that indicate the presence of a critical aspect ratio, proportional to the stratification, above which separation will occur as well as a second critical aspect ratio above which separation will always occur irrespective of stratification.

Individual differences in some (but not all) medial prefrontal regions reflect cognitive demand while regulating unpleasant emotion.

The present study investigated the premise that individual differences in autonomic physiology could be used to specify the nature and consequences of information processing taking place in medial prefrontal regions during cognitive reappraisal of unpleasant pictures. Neural (blood oxygenation level-dependent functional magnetic resonance imaging) and autonomic (electrodermal [EDA], pupil diameter, cardiac acceleration) signals were recorded simultaneously as twenty-six older people (ages 64–66 years) used reappraisal to increase, maintain, or decrease their responses to unpleasant pictures. EDA was higher when increasing and lower when decreasing compared to maintaining. This suggested modulation of emotional arousal by reappraisal. By contrast, pupil diameter and cardiac acceleration were higher when increasing and decreasing compared to maintaining. This suggested modulation of cognitive demand. Importantly, reappraisal-related activation (increase, decrease > maintain) in two medial prefrontal regions (dorsal medial frontal gyrus and dorsal cingulate gyrus) was correlated with greater cardiac acceleration (increase, decrease > maintain) and monotonic changes in EDA (increase > maintain > decrease). These data indicate that these two medial prefrontal regions are involved in the allocation of cognitive resources to regulate unpleasant emotion, and that they modulate emotional arousal in accordance with the regulatory goal. The emotional arousal effects were mediated by the right amygdala. Reappraisal-related activation in a third medial prefrontal region (subgenual anterior cingulate cortex) was not associated with similar patterns of change in any of the autonomic measures, thus highlighting regional specificity in the degree to which cognitive demand is reflected in medial prefrontal activation during reappraisal.

Simulated global-mean sea level changes over the last half-millennium

Simulations of the last 500 yr carried out using the Third Hadley Centre Coupled Ocean-Atmosphere GCM (HadCM3) with anthropogenic and natural (solar and volcanic) forcings have been analyzed. Global-mean surface temperature change during the twentieth century is well reproduced. Simulated contributions to global-mean sea level rise during recent decades due to thermal expansion (the largest term) and to mass loss from glaciers and ice caps agree within uncertainties with observational estimates of these terms, but their sum falls short of the observed rate of sea level rise. This discrepancy has been discussed by previous authors; a completely satisfactory explanation of twentieth-century sea level rise is lacking. The model suggests that the apparent onset of sea level rise and glacier retreat during the first part of the nineteenth century was due to natural forcing. The rate of sea level rise was larger during the twentieth century than during the previous centuries because of anthropogenic forcing, but decreasing natural forcing during the second half of the twentieth century tended to offset the anthropogenic acceleration in the rate. Volcanic eruptions cause rapid falls in sea level, followed by recovery over several decades. The model shows substantially less decadal variability in sea level and its thermal expansion component than twentieth-century observations indicate, either because it does not generate sufficient ocean internal variability, or because the observational analyses overestimate the variability.

Equatorial waves in the lower stratosphere. II: Annual and interannual variability

The annual and interannual variability of idealized, linear, equatorial waves in the lower stratosphere is investigated using the temperature and velocity fields from the ECMWF 15-year re-analysis dataset. Peak Kelvin wave activity occurs during solstice seasons at 100 hPa, during December-February at 70 hPa and in the easterly to westerly quasi-biennial oscillation (QBO) phase transition at 50 hPa. Peak Rossby-gravity wave activity occurs during equinox seasons at 100 hPa, during June-August/September-November at 70 hPa and in the westerly to easterly QBO phase transition at 50 hPa. Although neglect of wind shear means that the results for inertio-gravity waves are likely to be less accurate, they are still qualitatively reasonable and an annual cycle is observed in these waves at 100 hPa and 70 hPa. Inertio-gravity waves with n = 1 are correlated with the QBO at 50 hPa, but the eastward inertio-gravity n = 0 wave is not, due to its very fast vertical group velocity in all background winds. The relative importance of different wave types in driving the QBO at 50 hPa is also discussed. The strongest acceleration appears to be provided by the Kelvin wave while the acceleration provided by the Rossby-gravity wave is negligible. Of the higher-frequency waves, the westward inertio-gravity n = 1 wave appears able to contribute more to the acceleration of the 50 hPa mean zonal wind than the eastward inertio-gravity n = 1 wave.