The full-spectrum correlated-k method for longwave atmospheric radiative transfer using an effective Planck function

The correlated k-distribution (CKD) method is widely used in the radiative transfer schemes of atmospheric models and involves dividing the spectrum into a number of bands and then reordering the gaseous absorption coefficients within each one. The fluxes and heating rates for each band may then be computed by discretizing the reordered spectrum into of order 10 quadrature points per major gas and performing a monochromatic radiation calculation for each point. In this presentation it is shown that for clear-sky longwave calculations, sufficient accuracy for most applications can be achieved without the need for bands: reordering may be performed on the entire longwave spectrum. The resulting full-spectrum correlated k (FSCK) method requires significantly fewer monochromatic calculations than standard CKD to achieve a given accuracy. The concept is first demonstrated by comparing with line-by-line calculations for an atmosphere containing only water vapor, in which it is shown that the accuracy of heating-rate calculations improves approximately in proportion to the square of the number of quadrature points. For more than around 20 points, the root-mean-squared error flattens out at around 0.015 K/day due to the imperfect rank correlation of absorption spectra at different pressures in the profile. The spectral overlap of m different gases is treated by considering an m-dimensional hypercube where each axis corresponds to the reordered spectrum of one of the gases. This hypercube is then divided up into a number of volumes, each approximated by a single quadrature point, such that the total number of quadrature points is slightly fewer than the sum of the number that would be required to treat each of the gases separately. The gaseous absorptions for each quadrature point are optimized such that they minimize a cost function expressing the deviation of the heating rates and fluxes calculated by the FSCK method from line-by-line calculations for a number of training profiles. This approach is validated for atmospheres containing water vapor, carbon dioxide, and ozone, in which it is found that in the troposphere and most of the stratosphere, heating-rate errors of less than 0.2 K/day can be achieved using a total of 23 quadrature points, decreasing to less than 0.1 K/day for 32 quadrature points. It would be relatively straightforward to extend the method to include other gases.

The full-spectrum correlated k method for longwave atmospheric radiative transfer: treatment of gaseous overlap

The correlated k-distribution (CKD) method is widely used in the radiative transfer schemes of atmospheric models, and involves dividing the spectrum into a number of bands and then reordering the gaseous absorption coefficients within each one. The fluxes and heating rates for each band may then be computed by discretizing the reordered spectrum into of order 10 quadrature points per major gas, and performing a pseudo-monochromatic radiation calculation for each point. In this paper it is first argued that for clear-sky longwave calculations, sufficient accuracy for most applications can be achieved without the need for bands: reordering may be performed on the entire longwave spectrum. The resulting full-spectrum correlated k (FSCK) method requires significantly fewer pseudo-monochromatic calculations than standard CKD to achieve a given accuracy. The concept is first demonstrated by comparing with line-by-line calculations for an atmosphere containing only water vapor, in which it is shown that the accuracy of heating-rate calculations improves approximately in proportion to the square of the number of quadrature points. For more than around 20 points, the root-mean-squared error flattens out at around 0.015 K d−1 due to the imperfect rank correlation of absorption spectra at different pressures in the profile. The spectral overlap of m different gases is treated by considering an m-dimensional hypercube where each axis corresponds to the reordered spectrum of one of the gases. This hypercube is then divided up into a number of volumes, each approximated by a single quadrature point, such that the total number of quadrature points is slightly fewer than the sum of the number that would be required to treat each of the gases separately. The gaseous absorptions for each quadrature point are optimized such they minimize a cost function expressing the deviation of the heating rates and fluxes calculated by the FSCK method from line-by-line calculations for a number of training profiles. This approach is validated for atmospheres containing water vapor, carbon dioxide and ozone, in which it is found that in the troposphere and most of the stratosphere, heating-rate errors of less than 0.2 K d−1 can be achieved using a total of 23 quadrature points, decreasing to less than 0.1 K d−1 for 32 quadrature points. It would be relatively straightforward to extend the method to include other gases.

Suitability of pesticide risk indicators for less developed countries: a comparison

Pesticide risk indicators provide simple support in the assessment of environmental and health risks from pesticide use, and can therefore inform policies to foster a sustainable interaction of agriculture with the environment. For their relative simplicity, indicators may be particularly useful under conditions of limited data availability and resources, such as in Less Developed Countries (LDCs). However, indicator complexity can vary significantly, in particular between those that rely on an exposure–toxicity ratio (ETR) and those that do not. In addition, pesticide risk indicators are usually developed for Western contexts, which might cause incorrect estimation in LDCs. This study investigated the appropriateness of seven pesticide risk indicators for use in LDCs, with reference to smallholding agriculture in Colombia. Seven farm-level indicators, among which 3 relied on an ETR (POCER, EPRIP, PIRI) and 4 on a non-ETR approach (EIQ, PestScreen, OHRI, Dosemeci et al., 2002), were calculated and then compared by means of the Spearman rank correlation test. Indicators were also compared with respect to key indicator characteristics, i.e. user friendliness and ability to represent the system under study. The comparison of the indicators in terms of the total environmental risk suggests that the indicators not relying on an ETR approach cannot be used as a reliable proxy for more complex, i.e. ETR, indicators. ETR indicators, when user-friendly, show a comparative advantage over non-ETR in best combining the need for a relatively simple tool to be used in contexts of limited data availability and resources, and for a reliable estimation of environmental risk. Non-ETR indicators remain useful and accessible tools to discriminate between different pesticides prior to application. Concerning the human health risk, simple algorithms seem more appropriate for assessing human health risk in LDCs. However, further research on health risk indicators and their validation under LDC conditions is needed.

Performance assessment of a volcanic ash transport model mini-ensemble used for inverse modeling of the 2010 Eyjafjallajökull eruption

The requirement to forecast volcanic ash concentrations was amplified as a response to the 2010 Eyjafjallajökull eruption when ash safety limits for aviation were introduced in the European area. The ability to provide accurate quantitative forecasts relies to a large extent on the source term which is the emissions of ash as a function of time and height. This study presents source term estimations of the ash emissions from the Eyjafjallajökull eruption derived with an inversion algorithm which constrains modeled ash emissions with satellite observations of volcanic ash. The algorithm is tested with input from two different dispersion models, run on three different meteorological input data sets. The results are robust to which dispersion model and meteorological data are used. Modeled ash concentrations are compared quantitatively to independent measurements from three different research aircraft and one surface measurement station. These comparisons show that the models perform reasonably well in simulating the ash concentrations, and simulations using the source term obtained from the inversion are in overall better agreement with the observations (rank correlation = 0.55, Figure of Merit in Time (FMT) = 25–46%) than simulations using simplified source terms (rank correlation = 0.21, FMT = 20–35%). The vertical structures of the modeled ash clouds mostly agree with lidar observations, and the modeled ash particle size distributions agree reasonably well with observed size distributions. There are occasionally large differences between simulations but the model mean usually outperforms any individual model. The results emphasize the benefits of using an ensemble-based forecast for improved quantification of uncertainties in future ash crises.

6-Sulfatoxymelatonin as a predictor of clinical outcome in depressive patients

Objectives This study established the value of the 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s) urine concentration as a predictor of the therapeutic response to noradrenaline reuptake inhibitors in depressive patients. Methods Twenty-two women aged 18-60 years were selected. Depressive symptoms were assessed by using the Hamilton Depression Scale. Urine samples were collected at 0600-1200 h, 1200-1800 h, 1800-2400 h, and 2400-0600 h intervals, 1 day before and 1 day after starting on the nortriptyline treatment. Urine aMT6s concentration was analyzed by a one-way analysis of variance/Bonferroni test. Spearman`s rank correlation coefficient was used to analyze the correlation between depressive symptoms after 2 weeks of antidepressant treatment and the increase in aMT6s urine concentration. Results Higher and lower size effect groups were compared by independent Student`s t-tests. At baseline, the 2400- to 0600-h interval differed from all other intervals presenting a significantly higher aMT6s urine concentration. A significant difference in aMT6s urine concentrations was found 1 day after treatment in all four intervals. Higher size effect group had lower levels of depressive symptoms 2 weeks after the treatment. A positive correlation between depressive symptoms and the delta of aMT6s in the 2400-0600h interval was observed. Conclusion Our results reinforce the hypothesis that aMT6s excretion is a predictor of clinical outcome in depression, especially in regard to noradrenaline reuptake inhibitors. Copyright (C) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Determinação da dose eritematosa mínima como marcador de risco e sensibilidade à radiação ultravioleta

Objetivos: Determinar a dose eritematosa mínima (DEM) medida por exposição controlada à radiação ultravioleta-B (RUV-B), como limiar para dano solar agudo nos diversos fototipos, e medir a cor da pele constitucional pelo sistema colorimétrico CIELAB. Pacientes e Métodos: Um total de 194 voluntários, sadios, com idades acima de 18 anos, distribuídos em um mínimo de 30 participantes por fototipo. Todos foram classificados por fototipos segundo os critérios de Fitzpatrick. As regiões infra-axilar torácica e nádega foram irradiadas em 4 áreas de 1 cm2, assim como foi registrada a cor da pele desses locais pelo sistema CIELAB. Delineamento: Estudo transversal. Resultados: A média de idade dos participantes foi de 38 anos, sendo 68% do sexo feminino. A avaliação da associação entre as medidas das DEMs e dos valores colorimétricos da coordenada L*, mostrou uma correlação de Pearson negativa com r = -0,91 para um valor p<0,05. Para os valores das DEMs e os escores da classificação dos voluntários por fototipos, obteve-se correlação de Spearman (rs) de +0,95 para p<0,05 e, correlacionando os valores colorimétricos com os escores dos fototipos, encontrou-se em tórax um rs de -0,93 e em nádega -0,92 para um p < 0,05. Conclusões – Concluiu-se que: 1)- a mensuração dos valores colorimétricos da coordenada L* nas regiões infra-axilar torácica e nádega mostraram uma forte correlação com os valores das DEMs, sendo de menor poder invasivo e de maior praticidade para mensuração de sensibilidade à radiação ultravioleta; 2)- apesar de os escores de Fitzpatrick terem alta correlação com os valores das DEMs, mostraram superposição de valores nos fototipos adjacentes; 3)- o grau de associação das classes dos fototipos com a cor da pele permite dizer que a categoria numérica do fototipo aumenta à medida que a pele fica mais escura.

Síndrome de burnout e autoeficácia: um estudo com profissionais de enfermagem de hospitais privados de Natal/rn

This research verifies the influence of the self-efficacy level on burnout syndrome incidence in relation to nursing professionals from private hospitals located in the Municipality of Natal, State of Rio Grande do Norte. The nature of the research was descriptive, and the used data analysis method was quantitative which was developed through SPSS computational package, version 17.0. The used instrument for the investigation was Maslach-Burnout Inventory (MBI), and the General Perceived Self-efficacy Scale (GPSES) was applied to a sample formed from 230 nursing professionals. The statistic techniques to data analysis were: frequency analysis; factor analysis; Cronbach.s alpha; Kaiser-Meyer-Olkin test (KMO); Bartlett efericity test; percentual analysis; Spearman rank correlation analysis; and simple regression. The achieved factors from factor analysis of MBI were the same, taking into account the dimensions which Maslach initially suggested to the instrument (emotional exhaustion, lack of personal realization, and depersonalization). However, one highlights that the low internal consistence of the depersonalization dimension can occur from people.s difficulty (caused by cultural aspects) of assuming this attitude in their work environment. Through GSE, it was achieved a factor which confirmed the unidimensionality showed by the author of the instrument. In relation to the syndrome incidence, it was verified that about 50% of the researched sample presented burnout syndrome evidence. Referring to self-efficacy level, about 65% of the researched sample presented low level of self-efficacy, what can be explained by the work characteristics of these professionals. In relation to the self-efficacy influence on the Burnout syndrome, it was verified that self-efficacy can be one of the aspects which influences occupational stress chronification (burnout), mainly to the personal realization dimension. Therefore, the researched hospital organizations need reflect about their attitudes in respect to their professionals, since the numbers showed a dangerous tendency regarding a predisposition to burnout syndrome of their staff, what implies not only a significant amount of individuals who can present high levels of emotional exhaustion, lack of personal realization, and depersonalization, but also the fact that this group presents low level of self-efficacy

Banco de sementes de plantas daninhas e sua correlação com a flora estabelecida no agroecossistema cana-crua

O conhecimento da composição específica do banco de sementes de plantas daninhas e a sua correlação com a flora estabelecida são importantes para nortear o manejo a ser adotado e a escolha dos herbicidas. A colheita mecanizada de cana-de-açúcar acarretou mudanças significativas na composição da flora infestante, quando proporcionou a manutenção de uma camada de palha, reduziu a movimentação do solo e dispensou a prática da queimada. Foram realizados levantamentos do banco de sementes e da flora de plantas daninhas que se estabeleceu em 28 talhões colhidos mecanicamente, sem queima prévia da palha. Com base nos dados de banco de sementes, efetuaram-se estudos fitossociológicos e de correlação entre a composição do banco de sementes e a flora emergida. As principais espécies presentes no banco de sementes foram as pertencentes à classe das dicotiledôneas anuais, com destaque para Amaranthus spp. e diversas espécies de Euphorbiaceae e Convolvulaceae. As sementes de gramíneas tradicionais da cultura tiveram pouca participação. O banco de sementes apresentou correlação não-significativa com a flora emergente, independentemente da época de colheita do talhão, da metodologia de quantificação do banco de sementes e das espécies de plantas daninhas.

Análise genético-quantitativa de pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade em um rebanho da raça Guzerá

O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de herdabilidades, correlações genéticas, tendências genéticas e correlações de rank dos touros, para os pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade, no rebanho Guzerá do Campus da UNESP, Ilha Solteira, SP. As herdabilidades e os valores genéticos dos animais foram estimados por modelo animal, usando o programa computacional MTDFREML. As correlações genéticas (Pearson) e de rank dos touros (Spearman) foram obtidas pelo procedimento CORR do SAS, utilizando os valores genéticos dos animais, enquanto as tendências genéticas foram calculadas pelo procedimento REG do SAS, utilizando a média anual dos referidos valores genéticos. O modelo estatístico para a análise genética incluiu os efeitos fixos de grupo contemporâneo e a covariável idade da vaca ao parto (efeitos linear e quadrático), e os efeitos aleatórios genético aditivo direto, genético aditivo materno, de ambiente permanente da vaca e residual. As estimativas obtidas para a herdabilidade direta foram 0,14; 0,08; 0,08 e 0,13 e para materna, 0,01; 0,02; 0,02 e 0,05, respectivamente, para os pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade. As estimativas dos coeficientes de correlação genética foram positivas e de alta magnitude entre todos os pesos estudados. As tendências genéticas anuais foram baixas e significativas apenas para os pesos aos 8 e 18 meses de idade. As correlações de rank dos touros foram moderadas e significativas, implicando em razoável manutenção de posição de classificação dos touros, quando se comparam, dois a dois, os pesos estudados.

Correlação entre medidas paramétricas e não-paramétricas de estabilidade em soja

Foram avaliadas a adaptabilidade e a estabilidade de genótipos de soja (Glycine max L.) segundo a metodologia clássica de Eberhart e Russell e a estabilidade dos mesmos genótipos pela metodologia não-paramétrica de Huhn. Os experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos casualizados, com três repetições e com 30 tratamentos (genótipos de soja), durante três anos consecutivos. As parcelas experimentais foram constituídas por quatro linhas de cultivo, espaçadas de 0,50 m e com densidade de 25 plantas por metro linear. Como área útil, foram tomadas as linhas centrais, eliminando-se 0,5 m de cada extremidade. A comparação entre as metodologias foi efetuada considerando-se o caráter produção de grãos. Verificou-se correlação de posição significativa dos postos dos genótipos, entre o desvio da regressão e as duas medidas não-paramétricas de estabilidade, porém o mesmo não foi observado entre o coeficiente de regressão e as medidas não-paramétricas (Si(1) e Si(2)). As medidas Si(1) e Si(2) mostraram-se quase que perfeitamente correlacionadas.

Parâmetros genéticos para idade ao primeiro parto estimados por diferentes modelos para rebanhos da raça Nelore

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação genética de touros da raça Gir para produção de leite no dia do controle e em 305 dias de lactação

Dados de 32.779 controles mensais, de 3.605 lactações em 305 dias (PL305), de 2.082 vacas Gir, filhas de 281 touros, com partos ocorridos de 1987 a 1999 em 11 rebanhos, foram usados com o objetivo de verificar a viabilidade de utilização da produção de leite no dia do controle (PLDC) em avaliações genéticas de touros da raça Gir. Foram realizadas análises univariadas das PLDC1 a PLDC10 e da PL305 pelo método de máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal, incluindo as três primeiras lactações como medidas repetidas de um mesmo animal, diferenciados conforme o grupo contemporâneo de rebanho-ano-estação, de acordo com a idade da vaca ao parto e, do intervalo parto-primeiro controle na PLDC1. As médias observadas e os respectivos desvios-padrão (kg) para PLDC1 a PLDC10 e PL305 foram: 11,97±4,64; 11,93±4,68; 10,98±4,40; 10,18±4,12; 9,66±3,88; 9,20±3,69; 8,63±3,51; 8,08±3,33; 7,59±3,27; 7,22±3,15 e 2.746,17±1.299,90. As estimativas de herdabilidade para as PLDC1 a PLDC10 foram de 0,26; 0,19; 0,18; 0,20; 0,15; 0,13; 0,14; 0,10; 0,11 e 0,10, respectivamente; para a PL305 foi de 0,18. As correlações de ordem dos valores genéticos preditos de 281 touros, obtidos entre as PLDC e a PL305, foram altas, oscilando de 0,85 a 0,94. O percentual de coincidência de touros que seriam selecionados pelos valores genéticos preditos das PLDC2 a PLDC5 foram acima de 80%, a partir de 5% dos melhores classificados pela PL305. em algumas PLDC o nível de coincidência de classificação dos touros com a PL305 foi muito baixo.

Estimativas de parâmetros genéticos para produção de leite e persistência da lactação em vacas Gir, aplicando modelos de regressão aleatória

Com o objetivo de estimar parâmetros genéticos para a produção de leite no dia do controle (PLDC), foram usadas as 2.440 primeiras lactações de vacas da raça Gir leiteira, com partos registrados entre 1990 e 2005. As PLDC foram consideradas em dez classes mensais e analisadas por meio de modelo de regressão aleatória (MRA) utilizando-se como efeitos aleatórios o genético-aditivo, o de ambiente permanente e o residual e, como efeitos fixos, o grupo de contemporâneos (GC), a co-variável idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático) e a curva média de lactação da população. Os efeitos genético-aditivos e de ambiente permanente foram modelados utilizando-se as funções de Wilmink (WIL) e Ali e Schaeffer (AS). As variâncias residuais foram modeladas utilizando-se 1, 4, 6 ou 10 classes. Os grupos de contemporâneos foram definidos como rebanho-ano-estação do controle contendo no mínimo três animais. Os testes indicaram que o modelo com quatro classes de variâncias usando a função paramétrica AS foi o que melhor se ajustou aos dados. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,21 a 0,33 para a função AS e de 0,17 a 0,30 para WIL e foram maiores na primeira metade da lactação. As correlações genéticas entre as PLDC foram positivas e elevadas entre os controles adjacentes e diminuiram quando a distância entre os controles aumentou. Para o melhor modelo, foram estimados os valores genéticos para a produção de leite acumulada até os 305 dias e, para períodos parciais da lactação, foram obtidas como médias dos valores genéticos preditos naquele período. Os valores genéticos foram comparados, por meio da correlação de posto, ao valor genético predito para a produção acumulada até os 305 dias, pelo método tradicional. As correlações entre os valores genéticos indicaram que podem ocorrer divergências na classificação dos animais pelos critérios estudados.

Avaliação genética de caprinos da raça Alpina utilizando-se a produção de leite no dia do controle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparação entre critérios de seleção de precocidade sexual e a associação destes com características de crescimento em bovinos Nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)