Statistical analysis and simulation techniques in wall-bounded turbulence

The present work is devoted to the assessment of the energy fluxes physics in the space of scales and physical space of wall-turbulent flows. The generalized Kolmogorov equation will be applied to DNS data of a turbulent channel flow in order to describe the energy fluxes paths from production to dissipation in the augmented space of wall-turbulent flows. This multidimensional description will be shown to be crucial to understand the formation and sustainment of the turbulent fluctuations fed by the energy fluxes coming from the near-wall production region. An unexpected behavior of the energy fluxes comes out from this analysis consisting of spiral-like paths in the combined physical/scale space where the controversial reverse energy cascade plays a central role. The observed behavior conflicts with the classical notion of the Richardson/Kolmogorov energy cascade and may have strong repercussions on both theoretical and modeling approaches to wall-turbulence. To this aim a new relation stating the leading physical processes governing the energy transfer in wall-turbulence is suggested and shown able to capture most of the rich dynamics of the shear dominated region of the flow. Two dynamical processes are identified as driving mechanisms for the fluxes, one in the near wall region and a second one further away from the wall. The former, stronger one is related to the dynamics involved in the near-wall turbulence regeneration cycle. The second suggests an outer self-sustaining mechanism which is asymptotically expected to take place in the log-layer and could explain the debated mixed inner/outer scaling of the near-wall statistics. The same approach is applied for the first time to a filtered velocity field. A generalized Kolmogorov equation specialized for filtered velocity field is derived and discussed. The results will show what effects the subgrid scales have on the resolved motion in both physical and scale space, singling out the prominent role of the filter length compared to the cross-over scale between production dominated scales and inertial range, lc, and the reverse energy cascade region lb. The systematic characterization of the resolved and subgrid physics as function of the filter scale and of the wall-distance will be shown instrumental for a correct use of LES models in the simulation of wall turbulent flows. Taking inspiration from the new relation for the energy transfer in wall turbulence, a new class of LES models will be also proposed. Finally, the generalized Kolmogorov equation specialized for filtered velocity fields will be shown to be an helpful statistical tool for the assessment of LES models and for the development of new ones. As example, some classical purely dissipative eddy viscosity models are analyzed via an a priori procedure.

Charakterisierung atherosklerotischer Plaques am Beispiel der A. carotis mittels Histologie, CT und semiautomatischer Farbcodierung

Auf der Suche nach dem „vulnerablen Plaque“, der ein besonders hohes Risiko für Schlaganfall und Herzinfarkt besitzt, findet momentan ein Paradigmenwechsel statt. Anstelle des klassischen Stenosegrades gewinnt die Darstellung der Plaquemorphologie zunehmend an Bedeutung. Fragestellung: Ziel dieser Arbeit ist es, die Fähigkeiten eines modernen 16-Kanal-CT hinsichtlich der Auflösung des Plaqueinneren bei Atherosklerose der Karotiden zu untersuchen und den Halo-Effekt in vivo zu erforschen. Methoden: Für die Studie wurden von 28 Patienten mit bekannter, symptomatischer Karotisstenose vor der gefäßchirurgischen Intervention CT-Bilder angefertigt, die nachfolgend mit der Histologie der Gefäßpräparate korreliert wurden. Auf diese Weise konnten die mikroskopisch identifizierten Lipidkerne im CT-Bild eingezeichnet und hinsichtlich ihrer Fläche und Dichtewerte evaluiert werden. In einem weiteren Schritt führten 2 Radiologen in Unkenntnis der histologischen Ergebnisse unabhängig voneinander eine Befundung durch und markierten mutmaßliche Lipidkerne. Zudem wurden sowohl in der verblindeten als auch in der histologiekontrollierten Auswertung die Plaquetypen anhand der AHA-Klassifikation bestimmt. Ein dritter Befundungsdurchgang geschah unter Zuhilfenahme einer von uns entwickelten Software, die CT-Bilder farbkodiert um die Detektion der Lipidkerne zu verbessern. Anhand der Farbkodierung wurde zudem ein Indexwert errechnet, der eine objektive Zuordnung zur AHA-Klassifikation ermöglichen sollte. Von 6 Patienten wurde zusätzlich noch eine native CT-Aufnahme angefertigt, die durch MPR exakt an die Kontrastmittelserie angeglichen wurde. Auf diese Weise konnte der Halo-Effekt, der die Plaqueanteile im lumennahen Bereich überstrahlt, quantifiziert und charakterisiert werden. Ergebnisse: Während die Einstufung in die AHA-Klassifikation sowohl durch den Befunder als auch durch den Softwarealgorithmus eine hohe Korrelation mit der Histologie aufweist (Typ IV/Va: 89 %, Typ Vb: 70 %, Typ Vc: 89 %, Typ VI: 55 %), ist die Detektion der Lipidkerne in beiden Fällen nicht ausreichend gut und die Befunderabhängigkeit zu groß (Cohens Kappa: 18 %). Eine Objektivierung der AHA-Klassifikation der Plaques durch Indexberechnung nach Farbkodierung scheint möglich, wenn auch dem Befunder nicht überlegen. Die fibröse Kappe kann nicht abgegrenzt werden, da Überstrahlungseffekte des Kontrastmittels dessen HU-Werte verfälschen. Dieser Halo-Effekt zeigte sich im Median 1,1 mm breit mit einer Standardabweichung von 0,38 mm. Eine Abhängigkeit von der Kontrastmitteldichte im Gefäßlumen konnte dabei nicht nachgewiesen werden. Der Halo-Effekt fiel im Median um -106 HU/mm ab, bei einer Standardabweichung von 33 HU/mm. Schlussfolgerung: Die CT-Technologie zeigt sich, was die Darstellung von einzelnen Plaquekomponenten angeht, den bekannten Fähigkeiten der MRT noch unterlegen, insbesondere in Bezug auf die fibröse Kappe. Ihre Fähigkeiten liegen bisher eher in der Einstufung von Plaques in eine grobe Klassifikation, angelehnt an die der AHA. Die klinische Relevanz dessen jedoch gilt es in Zukunft in größeren Studien weiter zu untersuchen. Auch lässt die Weiterentwicklung der Computertomographie auf eine zukünftig höhere Auflösung der Plaquemorphologie hoffen.

Die Entwicklung der Mesofauna eines Weinberges im nordöstlichen Rheinhessen im Vergleich zum Lennebergwald und weiteren Agrarflächen

ZusammenfassungrnrnrnDer Köderstreifentest, die Auswertung der Minicontainer und die Erfassung der Bodenlebewesen mit Hilfe der Bodenstechkerne ergeben zusammen eine gut standardisierte Methode zur Darstellung und Beurteilung der Mesofauna. Unter der Vorraussetzung gleicher abiotischer Faktoren ist es problemlos möglich, selbst unterschiedliche Standorte wie Agrarflächen, Weinberge und Waldböden vergleichend zu untersuchen.rnrnAuf den verschiedenen Versuchsflächen des Laubenheimer Weinberges gelingt es deutlich zu zeigen, wie wichtig eine naturnahe Begrünung für den Boden ist. Dies betrifft nicht nur die Entwicklung der Humusschicht und damit die Bodenlebewesen, sondern auch die Schaffung von Kapillaren und Poren, die durch schwere landwirtschaftliche Geräte im Rahmen der Bo-denverdichtung reduziert werden. Erosionserscheinungen kommen vollständig zum Stillstand. Das Ökosystem Boden sollte auch so gut wie keine Belastung durch Herbizide, Insektizide und Pestizide erfahren. Ähnliches gilt auch für agrarisch genutzte Flächen. rnrnDer Lennebergwald als Naherholungsregion von Mainz ist besonders schützenswert, da dieser durch intensiven Immissionseintrag aufgrund der Nähe zu den Autobahnen und durch die Eutrophierung über die Haustiere stark belastet wird. Die immer größere Ausdehnung des Siedlungsgebietes und die damit verbundene steigende Anzahl an Waldbesuchern, die durch Verlassen der vorgegebenen Wege den Boden zerstören, gefährden zusätzlich das Ökosystem.rnrnÜber Sinn und Zweck einer Flurbereinigung zu diskutieren ist hier nicht angebracht. Aus bo-denkundlicher Sicht ist sie nicht zu befürworten, da hiermit alle bodenbewahrenden Maßnah-men ignoriert werden. Wichtig ist es, bei den Landwirten Aufklärungsarbeit zu leisten, was bodenschonende und bodenweiterentwickelnde Bearbeitungsmethoden bedeuten. Mit Hilfe sachgemäßer Aufklärung und richtiger Umsetzung kann durch Begrünungsmaßnahmen der zum Teil sehr stark strapazierte Boden erhalten, gefördert und auf lange Sicht stabilisiert wer-den.rnrnAufgrund der festgestellten Tatsachen wurde ab 2008 auf eine flächige Dauerbegrünung um-gestellt, so dass es auch in den unbegrünten Rebzeilen zu einer Bodenverbesserung kommen kann. Mit großer Wahrscheinlichkeit dürfte diese schneller voranschreiten, da die Mesofauna von den benachbarten begrünten Rebzeilen einwandern kann. rnDie Mesofauna landwirtschaftlich genutzter Flächen und Waldgebiete kann, obwohl extrem unterschiedlich, miteinander verglichen werden.rnrnBrachflächen und Waldgebiete lassen sich aufgrund der unberührten Bodenstrukturen sogar gut miteinander vergleichen. Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse müssen dabei über-einstimmen. Die Azidität der jeweiligen Böden gilt es zu berücksichtigen, da verschiedene Tiergruppen damit unterschiedlich umgehen. Collembolen bevorzugen neutrale Böden, wäh-rend Acari als Räuber mit den Lebewesen in sauren Böden besser zurechtkommen. Die Streu-auflage ist dabei von großer Bedeutung.rnrnIm Rahmen von Bearbeitungsmaßnahmen kommt es durch jeglichen Maschineneinsatz zu ei-ner mehr oder weniger starken Veränderung der Bodenstruktur und somit auch der darin le-benden Mesofauna. Bis sich diese erholt hat, steht meist schon die nächste Bodenbewirtschaf-tung an. Die Bodenverdichtung spielt auch eine Rolle. Bei herkömmlichem Ackerbau ist eine Fruchtfolge mit eingeschalteter Brache oder Gründüngung mit Klee oder Luzerne angebracht, um die Mesofauna nicht zu stark zu strapazieren. Organische Düngegaben leicht abbaubarer Streu sind deutlich zu bevorzugen gegenüber sehr zellulose- und ligninhaltigen Pflanzenresten. Die Einbringung von Stoppeln nach Aberntung von Getreidefeldern ist sinnvoll, solange dabei nicht zu tief in die Bodenstruktur eingegriffen wird (ZIMMER 1997).rnrnIm Rahmen der Sonderkultur Wein, bei der eine Bodenbearbeitung aus den aufgezeigten Gründen eigentlich nicht notwendig wäre, sind Dauerbegrünungsmaßnahmen generell von Nutzen: der Erosion wird vorgebeugt, die Bodenfeuchte konstant gehalten, der anfallende Mulch als Gründüngung genutzt. Dies sind alles entscheidende Faktoren, die die Meso- und Makrofauna fördern. Nur die Bodenverdichtung durch schweres Gerät, wie Schlepper und Vollernter, sind für den Boden nicht förderlich (HEISLER 1993, EHRENSBERGER 1993). Nie-derdruckreifen und Verringerung der Befahrung sind geeignete Gegenmaßnahmen. rnrnEntgegen landläufiger Winzermeinung, stellen die Pflanzen einer Begrünung eigentlich keine Konkurrenz für die Weinstöcke dar. Die Vorteile einer Begrünung sind nicht nur die Förde-rung der einheimischen Flora in ihrem standortgerechten Artenreichtum, sondern auch Ver-vielfältigung von Meso- und Makrofauna aufgrund der dadurch mehr anfallenden und ein-zuarbeitenden leicht abbaubaren Streu (GRIEBEL 1995).rn

Materiale epigrafico per la ricostruzione dei contatti nel Mediterraneo tra il 1200 a.C. e il 500 a.C.

La Tesi Materiale epigrafico per la ricostruzione dei contatti nel Mediterraneo tra il 1200 a.C. e il 500 a.C. si propone di illustrare i complessi rapporti instauratisi tra i vari popoli che si affacciarono sulle rive del Mediterraneo e nelle sue vicinanze, tra il 1200 e il 500 a.C. circa, quali emergono dalle iscrizioni disponibili, principalmente greche e semitiche (soprattutto fenicie, ebraiche, aramaiche e assire), prendendo tuttavia in esame anche iscrizioni ittite, egiziane, frigie, etrusche e celtiche. Le date suddette riguardano due eventi cruciali, che sconvolsero il Mediterraneo: gli attacchi dei Popoli del Mare, che distrussero l'Impero Ittita e indebolirono l'Egitto, e le guerre Persiane. Le iscrizioni riportate sono 1546, quasi sempre traslitterate, tradotte, e accompagnate da un'immagine, da riferimenti bibliografici essenziali e da una breve motivazione del collegamento proposto. Il quadro che si delinea ben testimonia la complessità dei rapporti che si intrecciarono in quel periodo: si pensi alle centinaia di graffiti greci trovati a Naucrati, in Egitto, o alle decine di iscrizioni greche trovate a Gravisca. Anche le iscrizioni aramaiche e assire attestano gli stretti rapporti che si formarono tra Siria e Mesopotamia; ugualmente Iran e Arabia sono, direttamente o indirettamente, collegati a Etruria e Grecia; così troviamo un'iscrizione greca nel cuore dell'Impero Persiano, e un cratere laconico nel centro della Gallia. In realtà lo scopo di questo lavoro è anche quello di mettere in contatto due mondi sostanzialmente separati, ossia quello dei Semitisti e quello dei Grecisti, che solo apparentemente si conoscono e collaborano. Inoltre vorrei soavemente insinuare l'idea che la tesi di Joseph Naveh, che ipotizzò che gli alfabeti greci abbiano tratto origine in prima istanza dalle iscrizioni protocananaiche, nel XII sec. a.C., è valida, e che solo in un secondo tempo i Fenici abbiano dato il loro apporto.

Optical interface based on a nanofiber atom-trap

In this thesis, I present the realization of a fiber-optical interface using optically trapped cesium atoms, which is an efficient tool for coupling light and atoms. The basic principle of the presented scheme relies on the trapping of neutral cesium atoms in a two-color evanescent field surrounding a nanofiber. The strong confinement of the fiber guided light, which also protrudes outside the nanofiber, provides strong confinement of the atoms as well as efficient coupling to near-resonant light propagating through the fiber. In chapter 1, the necessary physical and mathematical background describing the propagation of light in an optical fiber is presented. The exact solution of Maxwell’s equations allows us to model fiber-guided light fields which give rise to the trapping potentials and the atom-light coupling in the close vicinity of a nanofiber. Chapter 2 gives the theoretical background of light-atom interaction. A quantum mechanical model of the light-induced shifts of the relevant atomic levels is reviewed, which allows us to quantify the perturbation of the atomic states due to the presence of the trapping light-fields. The experimental realization of the fiber-based atom trap is the focus of chapter 3. Here, I analyze the properties of the fiber-based trap in terms of the confinement of the atoms and the impact of several heating mechanisms. Furthermore, I demonstrate the transportation of the trapped atoms, as a first step towards a deterministic delivery of individual atoms. In chapter 4, I present the successful interfacing of the trapped atomic ensemble and fiber-guided light. Three different approaches are discussed, i.e., those involving the measurement of either near-resonant scattering in absorption or the emission into the guided mode of the nanofiber. In the analysis of the spectroscopic properties of the trapped ensemble we find good agreement with the prediction of theoretical model discussed in chapter 2. In addition, I introduce a non-destructive scheme for the interrogation of the atoms states, which is sensitive to phase shifts of far-detuned fiber-guided light interacting with the trapped atoms. The inherent birefringence in our system, induced by the atoms, changes the state of polarization of the probe light and can be thus detected via a Stokes vector measurement.

Nahfeld-induzierte Elektronenemissions-Mikrospektroskopie an stark gekoppelten Plasmonen und metallischen Mikrostrukturen

Plasmonen stellen elektromagnetische Moden in metallischen Strukturen dar, in denen die quasifreien Elektronen im Metall kollektiv oszillieren. Während des letzten Jahrzehnts erfuhr das Gebiet der Plasmonik eine rasante Entwicklung, basierend auf zunehmenden Fortschritten der Nanostrukturierungsmethoden und spektroskopischen Untersuchungsmethoden, die zu der Möglichkeit von systematischen Einzelobjektuntersuchungen wohldefinierter Nanostrukturen führte. Die Anregung von Plasmonen resultiert neben einer radiativen Verstärkung der optischen Streuintensität im Fernfeld in einer nicht-radiativen Überhöhung der Feldstärke in unmittelbarer Umgebung der metallischen Struktur (Nahfeld), die durch die kohärente Ladungsansammlung an der metallischen Oberfläche hervorgerufen wird. Das optische Nahfeld stellt folglich eine bedeutende Größe für das fundamentale Verständnis der Wirkung und Wechselwirkung von Plasmonen sowie für die Optimierung plasmonbasierter Applikationen dar. Die große Herausforderung liegt in der Kompliziertheit des experimentellen Zugangs zum Nahfeld, der die Entwicklung eines grundlegenden Verständisses des Nahfeldes verhinderte.rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde Photoemissionselektronenmikroskopie (PEEM) bzw. -mikrospektroskopie genutzt, um ortsaufgelöst die Eigenschaften nahfeld-induzierter Elektronenemission zu bestimmen. Die elektrodynamischen Eigenschaften der untersuchten Systeme wurden zudem mit numerischen, auf der Finiten Integrationsmethode basierenden Berechnungen bestimmt und mit den experimentellen Resultaten verglichen.rnAg-Scheiben mit einem Durchmesser von 1µm und einer Höhe von 50nm wurden mit fs-Laserstrahlung der Wellenlänge 400nm unter verschiedenen Polarisationszuständen angeregt. Die laterale Verteilung der infolge eines 2PPE-Prozesses emittierten Elektronen wurde mit dem PEEM aufgenommen. Aus dem Vergleich mit den numerischen Berechnungen lässt sich folgern, dass sich das Nahfeld an unterschiedlichen Stellen der metallischen Struktur verschiedenartig ausbildet. Insbesondere wird am Rand der Scheibe bei s-polarisierter Anregung (verschwindende Vertikalkomponente des elektrischen Felds) ein Nahfeld mit endlicher z-Komponente induziert, während im Zentrum der Scheibe das Nahfeld stets proportional zum einfallenden elektrischen Feld ist.rnWeiterhin wurde erstmalig das Nahfeld optisch angeregter, stark gekoppelter Plasmonen spektral (750-850nm) untersucht und für identische Nanoobjekte mit den entsprechenden Fernfeldspektren verglichen. Dies erfolgte durch Messung der spektralen Streucharakteristik der Einzelobjekte mit einem Dunkelfeldkonfokalmikroskop. Als Modellsystem stark gekoppelter Plasmonen dienten Au Nanopartikel in sub-Nanometerabstand zu einem Au Film (nanoparticle on plane, NPOP). Mit Hilfe dieser Kombination aus komplementären Untersuchungsmethoden konnte erstmalig die spektrale Trennung von radiativen und nicht-radiativen Moden stark gekoppelter Plasmonen nachgewiesen werden. Dies ist insbesondere für Anwendungen von großer Relevanz, da reine Nahfeldmoden durch den unterdrückten radiativen Zerfall eine große Lebensdauer besitzen, so dass deren Verstärkungswirkung besonders lange nutzbar ist. Ursachen für die Unterschiede im spektralen Verhalten von Fern- und Nahfeld konnten durch numerische Berechnungen identifiziert werden. Sie zeigten, dass das Nahfeld nicht-spärischer NPOPs durch die komplexe Oszillationsbewegung der Elektronen innerhalb des Spaltes zwischen Partikel und Film stark ortsabhängig ist. Zudem reagiert das Nahfeld stark gekoppelter Plasmonen deutlich empfindlicher auf strukturelle Störstellen des Resonators als die Fernfeld-Response. Ferner wurde der Elektronenemissionsmechanismus als optischer Feldemissionsprozess identifiziert. Um den Vorgang beschreiben zu können, wurde die Fowler-Nordheim Theorie der statischen Feldemission für den Fall harmonisch oszillierender Felder modifiziert.

A probabilistic approach to classify the levee reliability

This work aims to evaluate the reliability of these levee systems, calculating the probability of “failure” of determined levee stretches under different loads, using probabilistic methods that take into account the fragility curves obtained through the Monte Carlo Method. For this study overtopping and piping are considered as failure mechanisms (since these are the most frequent) and the major levee system of the Po River with a primary focus on the section between Piacenza and Cremona, in the lower-middle area of the Padana Plain, is analysed. The novelty of this approach is to check the reliability of individual embankment stretches, not just a single section, while taking into account the variability of the levee system geometry from one stretch to another. This work takes also into consideration, for each levee stretch analysed, a probability distribution of the load variables involved in the definition of the fragility curves, where it is influenced by the differences in the topography and morphology of the riverbed along the sectional depth analysed as it pertains to the levee system in its entirety. A type of classification is proposed, for both failure mechanisms, to give an indication of the reliability of the levee system based of the information obtained by the fragility curve analysis. To accomplish this work, an hydraulic model has been developed where a 500-year flood is modelled to determinate the residual hazard value of failure for each stretch of levee near the corresponding water depth, then comparing the results with the obtained classifications. This work has the additional the aim of acting as an interface between the world of Applied Geology and Environmental Hydraulic Engineering where a strong collaboration is needed between the two professions to resolve and improve the estimation of hydraulic risk.

Control algorithms for large scale adaptive optics

In this dissertation, the problem of creating effective large scale Adaptive Optics (AO) systems control algorithms for the new generation of giant optical telescopes is addressed. The effectiveness of AO control algorithms is evaluated in several respects, such as computational complexity, compensation error rejection and robustness, i.e. reasonable insensitivity to the system imperfections. The results of this research are summarized as follows: 1. Robustness study of Sparse Minimum Variance Pseudo Open Loop Controller (POLC) for multi-conjugate adaptive optics (MCAO). The AO system model that accounts for various system errors has been developed and applied to check the stability and performance of the POLC algorithm, which is one of the most promising approaches for the future AO systems control. It has been shown through numerous simulations that, despite the initial assumption that the exact system knowledge is necessary for the POLC algorithm to work, it is highly robust against various system errors. 2. Predictive Kalman Filter (KF) and Minimum Variance (MV) control algorithms for MCAO. The limiting performance of the non-dynamic Minimum Variance and dynamic KF-based phase estimation algorithms for MCAO has been evaluated by doing Monte-Carlo simulations. The validity of simple near-Markov autoregressive phase dynamics model has been tested and its adequate ability to predict the turbulence phase has been demonstrated both for single- and multiconjugate AO. It has also been shown that there is no performance improvement gained from the use of the more complicated KF approach in comparison to the much simpler MV algorithm in the case of MCAO. 3. Sparse predictive Minimum Variance control algorithm for MCAO. The temporal prediction stage has been added to the non-dynamic MV control algorithm in such a way that no additional computational burden is introduced. It has been confirmed through simulations that the use of phase prediction makes it possible to significantly reduce the system sampling rate and thus overall computational complexity while both maintaining the system stable and effectively compensating for the measurement and control latencies.

SOLAR RADIATION PRESSURE AND LOCAL INTERSTELLAR MEDIUM FLOW PARAMETERS FROM INTERSTELLAR BOUNDARY EXPLORER LOW ENERGY HYDROGEN MEASUREMENTS

Neutral hydrogen atoms that travel into the heliosphere from the local interstellar medium (LISM) experience strong effects due to charge exchange and radiation pressure from resonant absorption and re-emission of Lyα. The radiation pressure roughly compensates for the solar gravity. As a result, interstellar hydrogen atoms move along trajectories that are quite different than those of heavier interstellar species such as helium and oxygen, which experience relatively weak radiation pressure. Charge exchange leads to the loss of primary neutrals from the LISM and the addition of new secondary neutrals from the heliosheath. IBEX observations show clear effects of radiation pressure in a large longitudinal shift in the peak of interstellar hydrogen compared with that of interstellar helium. Here, we compare results from the Lee et al. interstellar neutral model with IBEX-Lo hydrogen observations to describe the distribution of hydrogen near 1 AU and provide new estimates of the solar radiation pressure. We find over the period analyzed from 2009 to 2011 that radiation pressure divided by the gravitational force (μ) has increased slightly from μ = 0.94 ± 0.04 in 2009 to μ = 1.01 ± 0.05 in 2011. We have also derived the speed, temperature, source longitude, and latitude of the neutral H atoms and find that these parameters are roughly consistent with those of interstellar He, particularly when considering the filtration effects that act on H in the outer heliosheath. Thus, our analysis shows that over the period from 2009 to 2011, we observe signatures of neutral H consistent with the primary distribution of atoms from the LISM and a radiation pressure that increases in the early rise of solar activity.

Buckling Rate and Overhang Development at a Calving Face

Using the finite-element we have modeled the stress field near the calving face of an idealized tidewater glacier under a variety of assumptions about submarine calving-face height, subaerial calving-face height, and ice rheology These simulations all suggest that a speed maximum should be present at the calving face near the waterline. In experiments without crevassing, the decrease in horizontal velocity above this maximum culminates in a zone of longitudinal compression at the surface somewhat Up-glacier from the face. This zone of compression appears to be a consequence of the non-linear rheology of ice. It disappears when a linear rheology is assumed. Explorations of the near-surface stress field indicate that when pervasive crevassing of the surface ice is accounted for in the simulations (by rheological softening), the zone of compressive strain rates does not develop. Variations in the pattern of horizontal velocity with glacier thickness support the contention that calving rates should increase with water depth at the calving face. In addition, the height of the subaerial calving face may have an importance that is not visible ill Current field data owing to the lack of variation in height of such faces in nature. Glaciers with lower calving faces may not have sufficient tensile stress to calve actively, while tensile stresses in simulated higher faces are sufficiently high that such faces will be unlikely to build in nature.

Tenascin-C is required for normal Wnt/β-catenin signaling in the whisker follicle stem cell niche.

Whisker follicles have multiple stem cell niches, including epidermal stem cells in the bulge as well as neural crest-derived stem cells and mast cell progenitors in the trabecular region. The neural crest-derived stem cells are a pool of melanocyte precursors. Previously, we found that the extracellular matrix glycoproteins tenascin-C and tenascin-W are expressed near CD34-positive cells in the trabecular stem cell niche of mouse whisker follicles. Here, we analyzed whiskers from tenascin-C knockout mice and found intrafollicular adipocytes and supernumerary mast cells. As Wnt/β-catenin signaling promotes melanogenesis and suppresses the differentiation of adipocytes and mast cells, we analyzed β-catenin subcellular localization in the trabecular niche. We found cytoplasmic and nuclear β-catenin in wild-type mice reflecting active Wnt/β-catenin signaling, whereas β-catenin in tenascin-C knockout mice was mostly cell membrane-associated and thus transcriptionally inactive. Furthermore, cells expressing the Wnt/β-catenin target gene cyclin D1 were enriched in the CD34-positive niches of wild-type compared to tenascin-C knockout mice. We then tested the effects of tenascins on this signaling pathway. We found that tenascin-C and tenascin-W can be co-precipitated with Wnt3a. In vitro, substrate bound tenascins promoted β-catenin-mediated transcription in the presence of Wnt3a, presumably due to the sequestration and concentration of Wnt3a near the cell surface. We conclude that the presence of tenascin-C in whiskers assures active Wnt/β-catenin signaling in the niche thereby maintaining the stem cell pool and suppressing aberrant differentiation, while in the knockout mice with reduced Wnt/β-catenin signaling, stem cells from the trabecular niche can differentiate into ectopic adipocytes and mast cells.

Pollen record from Golkow, Poland

Janczyk-Kopikowa (1966): The series of the organic deposits, developed in the vicinity of Golkow near Warsaw as oil shales and peats, was laid down in a grough valley and now rests on the deposits of the Middle Polish Glaciation (Riss). The organic deposits are overlain by the fluviale deposits of the North Polish Glaciation (Würm). The locality Golkow occurs beyond the extent of the continental glacier of this glaciation. Polen analysis completed by microfloristic examinations allows to determine the age of the organic series that is thought to be Eemian. The pollen diagram from Golkow does not call in question the stratigraphical position of the deposits investigated mainly due to its characteristic features such as minimum content of coniferous trees in the climatic optimum - about 5%, high percentage of Corylus - 77.5% and well developed phase of hornbeam. It may be well compared with other Eemian diagrams from the area of Poland and reveals much similar features. The development of vegetation at Golkow has depended upon the prevailing climate. At first, the cool climate brings about the development of plants having small thermal requirements. Here belong thin, park-like forests with pine and birch (Pinus, Betula) accompanied by the heliophilic plants such as Hippohäe and Ephedra. Improvement of climate that becomes warm and humid provides for development of deciduous forests prevailing in the climatic optimum, of the interglacial. Decrease of temperature causes a repeated change in the type of forest. This latter changes into coniferous forest with prevailing spruce (Picea) and fir (Abies) at the beginning, and then with pine (Pinus) and birch (Betula). During the Eemian Interglacial, the development of plants at Golkow terminates with a new and long-lasting predominance of pine-birch forests. However, such a longevity may be apparent only. Apparent character of this phenomenon is proved by a fact that the pollen spectra of the warm climatic periods have found their reflex in the oil shale that increased considerably slower than the layers off feebly decomposed peat evidencing the existence of cool pine-birch forests from the decline of the Interglacial. The water basin, in which the polen grains were laid down from surrounding plants is characterized by a calm sedimentation as proved by the occurrence of the oil shale. An insignificant water flow left behind some thin sand laminae. The not too deep basin becomes shallower owing to the growing water vegetation, and marshy vegetation. The growing of the plants causes a complete shallowing of the basin and formation of peat bog in situ, as proved by the peat beds occurring in the section. ---- Gadomska (1966): In the vicinity of Golków a series of organic deposits occurs amounting to 6.5-9.3 m in thickness, and consisting of oil shales, lacustrine silts and sands, as well as peats and peaty silts. The organic deposits fill up an old, small, but fairly deep lake basin, probably of finger-lake origin. It may be seen to-day as a slight lowering of the relief, filled up with soaked ground, stretching from north to south. On the basis of palaeobotanical examinations the organic deposits considered are of Eemian Interglacial age (Z. Janczyk-Kopikowa, 1063). The lower part of the organic series consists of a compact oil shale horizon, the maximum thickness of which may attain up to 8 m. The oil shales contain particularly in their upper part, numerous intercalations of arenaceous silts, dark grey or black in colour, or of sands mainly of lacustrine provenance. At the top of the oil shales are found peats, up to 2.5 m in thickness, covered by black, humus silts with numerous plant remains. The Eemian Interglacial deposits are covered by a series of fluviatile sands belonging partly to the Baltic Glaciation (bottom part of the series), partly to the Holocene (top part of the series). The thickness of the sands is 0.5-3.7 m. Higher up, there are found the Holocene and present-day deposits developed as clayey alluvion, or arenaceous slide rocks, or arenaceous-silty soil.

Meroplankton in the Kara Sea

Meroplankton was sampled at 11 stations in the southern Kara Sea and the Yenisei Estuary in September 2000. Larvae of 29 benthic taxa representing 10 higher groups were identified. Meroplankton was present at almost all stations and most depth levels. The two most abundant groups were Echinodermata (68%) and Polychaeta (26%). Echinoderms dominated total meroplankton locally due to mass occurrences of Ophiopluteus larvae. The relative group composition was highly variable and seemed to depend mainly on the local hydrographic pattern. Comparison of meroplanktonic data with the distribution of the adults revealed for Spionida and Bivalvia a 'downstream' transport of the larvae whereas for other polychaete species and Ophiuroida 'upstream' transport into the estuary occurred. The distribution and concentration of the larvae within the estuary is explained by physical barriers established by hydrographic gradients, the prevailing mixing processes and the presence of a near-bottom counter current.

Juventud, delito y trabajo en San Salvador de Jujuy (Argentina)

El delito juvenil y la inseguridad pública de la Argentina reciente son temas que se han instalado en la agenda tanto política como científica. Algunos autores proponen comprender a estos fenómenos como producto de los procesos de declive institucional que atraviesa actualmente el país, declive que se caracteriza por una serie de transformaciones de las estructuras institucionales de tradición social salarial que afectaron no solo a las economías domésticas sino a un estilo de vida organizado en torno al trabajo, la familia y la educación. En San Salvador de Jujuy, los jóvenes infractores de la ley penal tienen familias cuyas condiciones sociales aparentan derivarse de estos procesos: existencias cercanas a -inmersas en- la pobreza; en algunos casos, necesidades básicas insatisfechas; pertenencia a una escenografía urbana periférica y marginal. Además, estos jóvenes son percibidos y representados mediáticamente con sentidos valorativos cargados de prejuicios y posturas que esencializan el delito, invisibilizando el carácter social y cultural de la problemática. Precisamente, la propuesta de este trabajo radica en analizar y discutir las condiciones de vida de este segmento poblacional, junto con los procesos de exclusión social por los cuales transita de manera fluctuante, con el objetivo de contribuir, a través de un estudio situado, a la comprensión de una problemática cada vez más relevante

Juventud, delito y trabajo en San Salvador de Jujuy (Argentina)

El delito juvenil y la inseguridad pública de la Argentina reciente son temas que se han instalado en la agenda tanto política como científica. Algunos autores proponen comprender a estos fenómenos como producto de los procesos de declive institucional que atraviesa actualmente el país, declive que se caracteriza por una serie de transformaciones de las estructuras institucionales de tradición social salarial que afectaron no solo a las economías domésticas sino a un estilo de vida organizado en torno al trabajo, la familia y la educación. En San Salvador de Jujuy, los jóvenes infractores de la ley penal tienen familias cuyas condiciones sociales aparentan derivarse de estos procesos: existencias cercanas a -inmersas en- la pobreza; en algunos casos, necesidades básicas insatisfechas; pertenencia a una escenografía urbana periférica y marginal. Además, estos jóvenes son percibidos y representados mediáticamente con sentidos valorativos cargados de prejuicios y posturas que esencializan el delito, invisibilizando el carácter social y cultural de la problemática. Precisamente, la propuesta de este trabajo radica en analizar y discutir las condiciones de vida de este segmento poblacional, junto con los procesos de exclusión social por los cuales transita de manera fluctuante, con el objetivo de contribuir, a través de un estudio situado, a la comprensión de una problemática cada vez más relevante