Water temperature studies on the R. North Tyne after impoundment by Kielder dam. 1. General introduction and background data

This report describes the general background to the project, defines the stations from which data sets have been obtained and lists the available data. The project had the following aims: To develop a more accurate and less labour-intensive system for the collection and processing of water temperature data from a number of stations within a stream/river system, and to use the River North Tyne downstream of the Kielder impoundment as a test bed for the system. This should yield useful information on the effects of impoundment upon downstream water temperatures.

El soleamiento en las fachadas, técnicas para su reducción y pre dimensionamiento.

[EU]Lan honen helburu nagusia eraikuntzan gehituko diren argi-babeski sistema mota desberdinak aurkeztea da, bertan ematen den energia kontsumoa murrizteko asmoz. Izan ere, argi naturalaren erabilpen egoki batek eraikinaren efizientzia hobetzera eramango gaitu. Horretarako, ezinbestekoa izango da baliabide hau behar bezala ezagutzea, argitasuna eta beharrezko babesa eskaintzeko, eta ondorioz, energia aurreztea lortzeko. Babes sistema egokiena aukeratu baino lehen, aldez aurretik sortu izan diren argi-babeski mota desberdinak aztertu izan dira. Horrez gain, eguzki erradiazioa neurtzeko metodo grafiko eta analitikoak ere aztertu dira. Ondoren, Ecotect programak eskaintzen dituen simulazioei esker, eguzki erradiazioaren datu zehatzagoak lortzeko asmoz, ikasketa horretan erabiliko den eraikinaren kokapena, orientazioa eta ezaugarriak erabaki dira. Behin prototipoa definituta, programa bidez lau babes sistema mota desberdinak aztertu dira, horrela babesik gabeko eraikinean lortutako datuak alderatzeko. Azterketa Bilbo eta Sevillan egitea erabaki izan da. Izan ere, bi hiriburu hauek klimatologian duten desberdintasuna argi-babeskien aukeraketan duen eragina aztertzeko aukeratu dira, gainera, orientazioak eta argi babeskien dimentsioek ere izan dute zer esana aukeraketa garaian. Horrez gain, argi-babeskiek sortutako itzala ere aztertu izan da. Horrela, sistema hauen jarrera orokorra ikusi daiteke, eta beraz, uda garaian babesteko eta negu garaian eguzki izpiak sartzen uzteko duten ahalmena ikusi da. Bukatzeko, aurretik lortutako datu guztiei esker, eta bai kokapena zein orientazioa kontutan hartuz, babes sistema egokiena aukeratu da, jakinik ezinbestekoa dela argitasuna, babesa eta aurrezte energetikoaren arteko oreka egoki bat lortzea.

Use of SARIMA models to assess data-poor fisheries: a case study with a sciaenid fishery off Portugal

Research on assessment and monitoring methods has primarily focused on fisheries with long multivariate data sets. Less research exists on methods applicable to data-poor fisheries with univariate data sets with a small sample size. In this study, we examine the capabilities of seasonal autoregressive integrated moving average (SARIMA) models to fit, forecast, and monitor the landings of such data-poor fisheries. We use a European fishery on meagre (Sciaenidae: Argyrosomus regius), where only a short time series of landings was available to model (n=60 months), as our case-study. We show that despite the limited sample size, a SARIMA model could be found that adequately fitted and forecasted the time series of meagre landings (12-month forecasts; mean error: 3.5 tons (t); annual absolute percentage error: 15.4%). We derive model-based prediction intervals and show how they can be used to detect problematic situations in the fishery. Our results indicate that over the course of one year the meagre landings remained within the prediction limits of the model and therefore indicated no need for urgent management intervention. We discuss the information that SARIMA model structure conveys on the meagre lifecycle and fishery, the methodological requirements of SARIMA forecasting of data-poor fisheries landings, and the capabilities SARIMA models present within current efforts to monitor the world’s data-poorest resources.

Towards Application of One-Class Classification Methods to Medical Data

In the problem of one-class classification (OCC) one of the classes, the target class, has to be distinguished from all other possible objects, considered as nontargets. In many biomedical problems this situation arises, for example, in diagnosis, image based tumor recognition or analysis of electrocardiogram data. In this paper an approach to OCC based on a typicality test is experimentally compared with reference state-of-the-art OCC techniques-Gaussian, mixture of Gaussians, naive Parzen, Parzen, and support vector data description-using biomedical data sets. We evaluate the ability of the procedures using twelve experimental data sets with not necessarily continuous data. As there are few benchmark data sets for one-class classification, all data sets considered in the evaluation have multiple classes. Each class in turn is considered as the target class and the units in the other classes are considered as new units to be classified. The results of the comparison show the good performance of the typicality approach, which is available for high dimensional data; it is worth mentioning that it can be used for any kind of data (continuous, discrete, or nominal), whereas state-of-the-art approaches application is not straightforward when nominal variables are present.

Desenvolvimento de técnicas de otimização da programação das limpezas de redes de trocadores de calor

Trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria de processos com o objetivo de modificar a temperatura e/ou o estado físico de correntes materiais. Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados, a fim de reduzir as necessidades de energia de um sistema. No entanto, durante a operação de uma rede, a eficiência térmica dos trocadores de calor diminui devido à deposição. Esse efeito promove o aumento dos custos de combustível e das emissões de carbono. Uma alternativa para mitigar este problema baseia-se no estabelecimento de uma programação das limpezas dos trocadores de calor durante a operação de rede. Este tipo de abordagem ocasiona uma situação na qual ocorre um conflito de escolha: a limpeza de um trocador de calor pode recuperar a sua eficiência térmica, mas implica custos adicionais, tais como, mão-de-obra, produtos químicos, etc. Além disso, durante a limpeza, o trocador de calor tem de ser contornado por uma corrente de by-pass, o que aumenta temporariamente o consumo de energia. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar diferentes técnicas de otimização envolvendo métodos estocásticos e heurísticos. Com este objetivo foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados que envolvem a simulação pseudo-estacionária do comportamento da rede relacionado com incrustações e a otimização da programação das limpezas deste tipo de sistema. A solução do problema indica os períodos de tempo para a limpeza de cada trocador de calor. Na abordagem estocástica empregada, os parâmetros do algoritmo genético, como probabilidade de crossover e probabilidade de mutação, foram calibrados para o presente problema. A abordagem heurística desenvolvida se deu através da sequência do conjunto de movimentos zero, um e dois. De forma alternativa, desenvolveu-se a metodologia heurística recursiva na qual os conjuntos de movimentos um e dois foram empregados recursivamente. Também foi desenvolvida a abordagem híbrida que consistiu em diferentes combinações da metodologia estocástica e heurística. A análise comparativa entre as metodologias empregadas teve como objetivo avaliar a abordagem mais adequada para o presente problema da programação das limpezas em termos de função objetivo e esforço computacional. O desempenho da abordagem proposta foi explorado através de uma série de exemplos, incluindo uma refinaria real brasileira. Os resultados foram promissores, indicando que as técnicas de otimização analisadas neste trabalho podem ser abordagens interessantes para operações que envolvam redes de trocadores de calor. Dentre as abordagens de otimização analisadas, a metodologia heurística desenvolvida no presente trabalho apresentou os melhores resultados se mostrando competitiva frente às abordagens comparadas da literatura

Effects of El Niño events on energy demand and egg production of rockfish (Scorpaenidae: Sebastes): a bioenergetics approach

Fish bioenergetics models estimate relationships between energy budgets and environmental and physiological variables. This study presents a generic rockfish (Sebastes) bioenergetics model and estimates energy consumption by northern California blue rockf ish (S. mystinus) under average (baseline) and El Niño conditions. Compared to males, female S. mystinus required more energy because they were larger and had greater reproductive costs. When El Niño conditions (warmer temperatures; lower growth, condition, and fecundity) were experienced every 3−7 years, energy consumption decreased on an individual and a per-recruit basis in relation to baseline conditions, but the decrease was minor (<4% at the individual scale, <7% at the per-recruit scale) compared to decreases in female egg production (12−19% at the individual scale, 15−23% at the per-recruit scale). When mortality in per-recruit models was increased by adding fishing, energy consumption in El Niño models grew more similar to that seen in the baseline model. However, egg production decreased significantly — an effect exacerbated by the frequency of El Niño events. Sensitivity analyses showed that energy consumption estimates were most sensitive to respiration parameters, energy density, and female fecundity, and that estimated consumption increased as parameter uncertainty increased. This model provides a means of understanding rockfish trophic ecology in the context of community structure and environmental change by synthesizing metabolic, demographic, and environmental information. Future research should focus on acquiring such information so that models like the bioenergetics model can be used to estimate the effect of climate change, community shifts, and different harvesting strategies on rockfish energy demands.

Consumo alimentar e associação com ganho de peso em adolescente: Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de Adolescentes (ELANA).

Essa tese teve como objetivo avaliar a associação do consumo de padrões alimentares e produtos alimentícios ultraprocessados (UP) sobre indicadores antropométricos e sua variação entre adolescentes. Para tal, foram analisados os dados de 1.031 estudantes de quatro escolas privadas e duas escolas públicas da região metropolitana do Rio de Janeiro que foram acompanhados por três anos consecutivos (2010 a 2012) no Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de adolescentes (ELANA). Os resultados estão apresentados em três manuscritos que compõem a tese. O primeiro manuscrito identificou três padrões alimentares: Ocidental, composto por massas, embutidos e bacon, carnes, doces, bebidas açucaradas, salgados e fast food, biscoito, pães e cereais, leite e derivados e ovos, o Saudável, caracterizado por peixes, hortaliças, verduras, raízes e feculentos, frutas e sucos e o Arroz/Feijão, composto pelo consumo de arroz, feijão e café. Na análise dos dados na linha de base o padrão Ocidental associou-se a um menor índice de massa corporal (IMC) e não foi observada associação estatisticamente significativa em relação ao percentual de gordura corpórea (%GC) e o padrão em questão. Adicionalmente, foi verificada uma associação negativa entre o padrão Arroz/Feijão e ambos os indicadores antropométricos sugerindo que esse padrão de consumo tradicional possa ser protetor para a obesidade. No segundo manuscrito avaliou-se a relação entre o consumo de UP e indicadores de qualidade da dieta. O consumo de UP foi avaliado em gramas por dia e em gramas/total de calorias. Observou-se um aumento das variáveis marcadoras de alimentação não saudável e saudável com o aumento do consumo de UP. No entanto, quando relacionados ao aumento de consumo de UP/energia observou-se um aumento de marcadores de alimentação não saudável e, com exceção da vitamina C, uma redução de marcadores de alimentação saudável. Assim, a densidade do consumo de UP mostrou-se um bom indicador de qualidade da dieta entre adolescentes. No terceiro manuscrito avaliou-se a associação entre o consumo de UP e a evolução temporal do IMC e %GC. A análise longitudinal por modelos lineares mistos, que levam em conta todas as observações ao longo do tempo, indicou que nas análises não ajustados havia uma associação negativa entre consumo de UP e o IMC e %GC, porém nas análises de UP/energia e nas análises ajustadas por atividade física e uma variável de controle para a qualidade do relato não mais foram observadas associações com o consumo de UP e as medidas antropométricas de adiposidade. Pode-se concluir que não evidenciamos associação do consumo de UP com medidas antropométricas de obesidade uma vez que o consumo elevado de UP associado ao crescimento do %GC nas análises transversais, não se manteve nas análises longitudinais. A discrepância entre os achados dos estudos seccionais e os longitudinais pode decorrer de confundimento residual nos estudos seccionais. Conclui-se, que para redução do ganho excessivo de peso, orientações relativas exclusivamente a um padrão de alimentação saudável que incorpora a ideia de UP, devem ser acompanhadas de redução da quantidade de alimentos consumidos.

Consumo alimentar e associação com ganho de peso em adolescente: Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de Adolescentes (ELANA).

Essa tese teve como objetivo avaliar a associação do consumo de padrões alimentares e produtos alimentícios ultraprocessados (UP) sobre indicadores antropométricos e sua variação entre adolescentes. Para tal, foram analisados os dados de 1.031 estudantes de quatro escolas privadas e duas escolas públicas da região metropolitana do Rio de Janeiro que foram acompanhados por três anos consecutivos (2010 a 2012) no Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de adolescentes (ELANA). Os resultados estão apresentados em três manuscritos que compõem a tese. O primeiro manuscrito identificou três padrões alimentares: Ocidental, composto por massas, embutidos e bacon, carnes, doces, bebidas açucaradas, salgados e fast food, biscoito, pães e cereais, leite e derivados e ovos, o Saudável, caracterizado por peixes, hortaliças, verduras, raízes e feculentos, frutas e sucos e o Arroz/Feijão, composto pelo consumo de arroz, feijão e café. Na análise dos dados na linha de base o padrão Ocidental associou-se a um menor índice de massa corporal (IMC) e não foi observada associação estatisticamente significativa em relação ao percentual de gordura corpórea (%GC) e o padrão em questão. Adicionalmente, foi verificada uma associação negativa entre o padrão Arroz/Feijão e ambos os indicadores antropométricos sugerindo que esse padrão de consumo tradicional possa ser protetor para a obesidade. No segundo manuscrito avaliou-se a relação entre o consumo de UP e indicadores de qualidade da dieta. O consumo de UP foi avaliado em gramas por dia e em gramas/total de calorias. Observou-se um aumento das variáveis marcadoras de alimentação não saudável e saudável com o aumento do consumo de UP. No entanto, quando relacionados ao aumento de consumo de UP/energia observou-se um aumento de marcadores de alimentação não saudável e, com exceção da vitamina C, uma redução de marcadores de alimentação saudável. Assim, a densidade do consumo de UP mostrou-se um bom indicador de qualidade da dieta entre adolescentes. No terceiro manuscrito avaliou-se a associação entre o consumo de UP e a evolução temporal do IMC e %GC. A análise longitudinal por modelos lineares mistos, que levam em conta todas as observações ao longo do tempo, indicou que nas análises não ajustados havia uma associação negativa entre consumo de UP e o IMC e %GC, porém nas análises de UP/energia e nas análises ajustadas por atividade física e uma variável de controle para a qualidade do relato não mais foram observadas associações com o consumo de UP e as medidas antropométricas de adiposidade. Pode-se concluir que não evidenciamos associação do consumo de UP com medidas antropométricas de obesidade uma vez que o consumo elevado de UP associado ao crescimento do %GC nas análises transversais, não se manteve nas análises longitudinais. A discrepância entre os achados dos estudos seccionais e os longitudinais pode decorrer de confundimento residual nos estudos seccionais. Conclui-se, que para redução do ganho excessivo de peso, orientações relativas exclusivamente a um padrão de alimentação saudável que incorpora a ideia de UP, devem ser acompanhadas de redução da quantidade de alimentos consumidos.

O efeito magnetocalórico na série Gd(1-y)Pr(y)Ni2

Em geral, o efeito magnetocalórico (EMC) é caracterizado pela variação adiabática da temperatura (ΔTad) e a variação isotérmica da entropia (ΔST) sob variações do campo magnético. Devido as aplicações tecnológicas do EMC na refrigeração magnética, que não apresentam efeitos perigosos para o meio ambiente e tem o potencial para reduzir o consumo de energia, os estudos sobre o EMC tem crescido ao longo dos anos . Neste trabalho, estudamos as propriedades magnéticas e magnetocalóricos da série Gd (1-Y) Pr (Y) Ni2 com Y = 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1 A série dos compostos RNi2 compostos cristalizam na fase de Laves cúbico C15, o que torna o Campo Elétrico Cristalino cúbico um quadro adequado para descrever a anisotropia magnética sobre estes compostos . Além do modelo hamiltoniano inclui contribuições do efeito Zeeman e as interações de troca indireta entre Gd-Gd, Gd-Pr e íons Pr-Pr. Vale a pena notar que o GdNi2 apresenta um arranjo ferromagnético com temperatura de transição de cerca de 78 K e o composto PrNi2 é paramagnético. Os potenciais magnetocalóricos foram calculados e comparados com os dados experimentais. Além disso, investigamos a influência da direção do campo magnético sobre as quantidades magnéticas e no EMC investigada.

Climatological data in Mexico [abstract]

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): This is a previous presentation of what has been observed in points spread in Mexico. The existing data amount is large enough that an atlas was given out in 1977. This atlas has information which goes back to the beginning of the country. The original data sets from which this atlas was issued exist in a variety of storage forms ranging from simple paper blocks up to books and magnetic tapes.

Sensorless reconstruction of freehand 3D ultrasound data.

Freehand 3D ultrasound can be acquired without a position sensor by finding the separations of pairs of frames using information in the images themselves. Previous work has not considered how to reconstruct entirely freehand data, which can exhibit irregularly spaced frames, non-monotonic out-of-plane probe motion and significant inplane motion. This paper presents reconstruction methods that overcome these limitations and are able to robustly reconstruct freehand data. The methods are assessed on freehand data sets and compared to reconstructions obtained using a position sensor.

Ecological and economic consequences of hypoxia: Topic 2 Report for the Integrated Assessment on Hypoxia in the Gulf of Mexico

In this report we have attempted to evaluate the ecological and economic consequences of hypoxia in the northern Gulf of Mexico. Although our initial approach was to rely on published accounts, we quickly realized that the body of published literature deahng with hypoxia was limited, and we would have to conduct our own exploratory analysis of existing Gulf data, or rely on published accounts from other systems to infer possible or potential effects of hypoxia. For the economic analysis, we developed a conceptual model of how hypoxia-related impacts could affect fisheries. Our model included both supply and demand components. The supply model had two components: (1) a physical production function for fish or shrimp, and (2) the cost of fishing. If hypoxia causes the cost of a unit of fishing effort to change, then this will result in a shift in supply. The demand model considered how hypoxia might affect the quality of landed fish or shrimp. In particular, the market value per pound is lower for small shrimp than for large shrimp. Given the limitations of the ecological assessment, the shallow continental shelf area affected by hypoxia does show signs of hypoxia-related stress. While current ecological conditions are a response to a variety of stressors, the effects of hypoxia are most obvious in the benthos that experience mortality, elimination of larger long-lived species, and a shifting of productivity to nonhypoxic periods (energy pulsing). What is not known is whether hypoxia leads to higher productivity during productive periods, or simply to a reduction of productivity during oxygen-stressed periods. The economic assessment based on fisheries data, however, failed to detect effects attributable to hypoxia. Overall, fisheries landings statistics for at least the last few decades have been relatively constant. The failure to identify clear hypoxic effects in the fisheries statistics does not necessarily mean that they are absent. There are several possibilities: (1) hypoxic effects are small relative to the overall variability in the data sets evaluated; (2) the data and the power of the analyses are not adequate; and (3) currently there are no hypoxic effects on fisheries. Lack of identified hypoxic effects in available fisheries data does not imply that effects would not occur should conditions worsen. Experience with other hypoxic zones around the globe shows that both ecological and fisheries effects become progressively more severe as hypoxia increases. Several large systems around the globe have suffered serious ecological and economic consequences from seasonal summertime hypoxia; most notable are the Kattegat and Black Sea. The consequences range from localized loss of catch and recruitment failure to complete system-wide loss of fishery species. If experiences in other systems are applicable to the Gulf of Mexico, then in the face of worsening hypoxic conditions, at some point fisheries and other species will decline, perhaps precipitously.

Integration of data for nowcasting of harmful algal blooms

Harmful algal blooms (HABs) are a significant and potentially expanding problem around the world. Resource management and public health protection require sufficient information to reduce the impacts of HABs by response strategies and through warnings and advisories. To be effective, these programs can best be served by an integration of improved detection methods with both evolving monitoring systems and new communications capabilities. Data sets are typically collected from a variety of sources, these can be considered as several types: point data, such as water samples; transects, such as from shipboard continuous sampling; and synoptic, such as from satellite imagery. Generation of a field of the HAB distribution requires all of these sampling approaches. This means that the data sets need to be interpreted and analyzed with each other to create the field or distribution of the HAB. The HAB field is also a necessary input into models that forecast blooms. Several systems have developed strategies that demonstrate these approaches. These range from data sets collected at key sites, such as swimming beaches, to automated collection systems, to integration of interpreted satellite data. Improved data collection, particularly in speed and cost, will be one of the advances of the next few years. Methods to improve creation of the HAB field from the variety of data types will be necessary for routine nowcasting and forecasting of HABs.

Integration of submersible transect data and high-resolution multibeam sonar imagery for a habitat-based groundfish assessment of Heceta Bank, Oregon

In the face of dramatic declines in groundfish populations and a lack of sufficient stock assessment information, a need has arisen for new methods of assessing groundfish populations. We describe the integration of seafloor transect data gathered by a manned submersible with high-resolution sonar imagery to produce a habitat-based stock assessment system for groundfish. The data sets used in this study were collected from Heceta Bank, Oregon, and were derived from 42 submersible dives (1988–90) and a multibeam sonar survey (1998). The submersible habitat survey investigated seafloor topography and groundfish abundance along 30-minute transects over six predetermined stations and found a statistical relationship between habitat variability and groundfish distribution and abundance. These transects were analyzed in a geographic information system (GIS) by using dynamic segmentation to display changes in habitat along the transects. We used the submersible data to extrapolate fish abundance within uniform habitat patches over broad areas of the bank by means of a habitat classification based on the sonar imagery. After applying a navigation correction to the submersible-based habitat segments, a good correlation with major boundaries on the backscatter and topographic boundaries on the imagery were apparent. Extrapolation of the extent of uniform habitats was made in the vicinity of the dive stations and a preliminary stock assessment of several species of demersal fish was calculated. Such a habitat-based approach will allow researchers to characterize marine communities over large areas of the seafloor.

An evaluation of back-calculation methodology using simulated otolith data

I simulated somatic growth and accompanying otolith growth using an individual-based bioenergetics model in order to examine the performance of several back-calculation methods. Four shapes of otolith radius-total length relations (OR-TL) were simulated. Ten different back-calculation equations, two different regression models of radius length, and two schemes of annulus selection were examined for a total of 20 different methods to estimate size at age from simulated data sets of length and annulus measurements. The accuracy of each of the twenty methods was evaluated by comparing the back-calculated length-at-age and the true length-at-age. The best back-calculation technique was directly related to how well the OR-TL model fitted. When the OR-TL was sigmoid shaped and all annuli were used, employing a least squares linear regression coupled with a log-transformed Lee back-calculation equation (y-intercept corrected) resulted in the least error; when only the last annulus was used, employing a direct proportionality back-calculation equation resulted in the least error. When the OR-TL was linear, employing a functional regression coupled with the Lee back-calculation equation resulted in the least error when all annuli were used, and also when only the last annulus was used. If the OR-TL was exponentially shaped, direct substitution into the fitted quadratic equation resulted in the least error when all annuli were used, and when only the last annulus was used. Finally, an asymptotically shaped OR-TL was best modeled by the individually corrected Weibull cumulative distribution function when all annuli were used, and when only the last annulus was used.