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.

Exploring writing in products in students with language impairments and autism spectrum disorders

Oral language skills scaffold written text production; students with oral language difficulties often experience writing problems. The current study examines the ways in which oral language problems experienced by students with language impairment (LI) and students with autism spectrum disorders (ASD) impact on their production of written text. One hundred and fifty seven participants (Mage = 10;2) with LI or ASD completed standardized measures of oral language, transcription, working memory, and nonverbal ability and produced a written narrative text assessed for productivity, grammatical accuracy, and quality. Measures of transcription, productivity, and grammatical accuracy, but not text quality, were poorer for students with LI. Transcription skills accounted for the majority of variance in the writing of the LI cohort. For the ASD cohort, handwriting, oral language and autism symptomatology were significant predictors. When students with ASD also experienced language problems, their performance was equivalent to that observed in the LI cohort.

Development and validation of a stability-indicative agar diffusion assay to determine the potency of linezolid in tablets in the presence of photodegradation products

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

Percolação convencional, percolação correlacionada e percolação por invasão num suporte multifractal

In this work we have studied the problem of percolation in a multifractal geometric support, in its different versions, and we have analysed the conection between this problem and the standard percolation and also the connection with the critical phenomena formalism. The projection of the multifractal structure into the subjacent regular lattice allows to map the problem of random percolation in the multifractal lattice into the problem of correlated percolation in the regular lattice. Also we have investigated the critical behavior of the invasion percolation model in this type of environment. We have discussed get the finite size effects

DFT study of alpha-alanine as a function of the medium polarity

The zwitterionic (Z) form, neutral (N) form and transition structure (TS) connecting N to Z, have been studied at the B3LYP/6-31++G** level of calculation by using the SCRF methodology. The intramolecular proton transfer from oxygen to nitrogen atoms of alpha -alanine and vibrational spectrum were analyzed in the different environments employed: acetonitrile, ethanol, carbon tetrachloride and gas phase. The Z species is a stationary point in acetonitrile and ethanol, but not in carbon tetrachloride and gas phase media. The geometry of N, Z and TS was similar in acetonitrile and ethanol. The vibrational spectrum of Z was similar in the two solvents studied. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All lights reserved.

Pure spinor partition function and the massive superstring spectrum

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

Multifractal characterization of saprolite particle-size distributions after topsoil removal

Multifractal analysis is now increasingly used to characterize soil properties as it may provide more information than a single fractal model. During the building of a large reservoir on the Parana River (Brazil), a highly weathered soil profile was excavated to a depth between 5 and 8 m. Excavation resulted in an abandoned area with saprolite materials and, in this area, an experimental field was established to assess the effectiveness of different soil rehabilitation treatments. The experimental design consisted of randomized blocks. The aim of this work was to characterize particle-size distributions of the saprolite material and use the information obtained to assess between-block variability. Particle-size distributions of the experimental plots were characterized by multifractal techniques. Ninety-six soil samples were analyzed routinely for particle-size distribution by laser diffractometry in a range of scales, varying from 0.390 to 2000 mu m. Six different textural classes (USDA) were identified with a clay content ranging from 16.9% to 58.4%. Multifractal models described reasonably well the scaling properties of particle-size distributions of the saprolite material. This material exhibits a high entropy dimension, D-1. Parameters derived from the left side (q > 0) of the f(alpha) spectra, D-1, the correlation dimension (D-2) and the range (alpha(0)-alpha(q+)), as well as the total width of the spectra (alpha(max) - alpha(min)) all showed dependence on the clay content. Sand, silt and clay contents were significantly different among treatments as a consequence of soil intrinsic variability. The D, and the Holder exponent of order zero, alpha(0), were not significantly different between treatments; in contrast, D-2 and several fractal attributes describing the width of the f(alpha) spectra were significantly different between treatments. The only parameter showing significant differences between sampling depths was (alpha(0) - alpha(q+)). Scale independent fractal attributes may be useful for characterizing intrinsic particle-size distribution variability. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Quality management and competitiveness: the diffusion of the ISO 9000 standards in Latin America and recommendations for government strategies

Includes bibliography

Desenvolvimento de métodos analíticos e estudo de estabilidade de linezolida em comprimidos

Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas - FCFAR

Kinetic of water diffusion and color stability of a resin composite as a function of the curing tip distance

The influence of curing tip distance and storage time in the kinetics of water diffusion (water sorption-W SP, solubility-W SB, and net water uptake) and color stability of a composite were evaluated. Composite samples were polymerized at different distances (5, 10, and 15 mm) and compared to a control group (0 mm). After desiccation, the specimens were stored in distilled water to evaluate the water diffusion over a 120-day period. Net water uptake was calculated (sum of WSP and WSB). The color stability after immersion in a grape juice was compared to distilled water. Data were submitted to three-way ANOVA/Tukey's test (α = 5%). The higher distances caused higher net water uptake (p < 0.05). The immersion in the juice caused significantly higher color change as a function of curing tip distance and the time (p < 0.05). The distance of photoactivation and storage time provide the color alteration and increased net water uptake of the resin composite tested.

Non-Markovian stochastic processes and their applications: from anomalous diffusion to time series analysis

This work provides a forward step in the study and comprehension of the relationships between stochastic processes and a certain class of integral-partial differential equation, which can be used in order to model anomalous diffusion and transport in statistical physics. In the first part, we brought the reader through the fundamental notions of probability and stochastic processes, stochastic integration and stochastic differential equations as well. In particular, within the study of H-sssi processes, we focused on fractional Brownian motion (fBm) and its discrete-time increment process, the fractional Gaussian noise (fGn), which provide examples of non-Markovian Gaussian processes. The fGn, together with stationary FARIMA processes, is widely used in the modeling and estimation of long-memory, or long-range dependence (LRD). Time series manifesting long-range dependence, are often observed in nature especially in physics, meteorology, climatology, but also in hydrology, geophysics, economy and many others. We deepely studied LRD, giving many real data examples, providing statistical analysis and introducing parametric methods of estimation. Then, we introduced the theory of fractional integrals and derivatives, which indeed turns out to be very appropriate for studying and modeling systems with long-memory properties. After having introduced the basics concepts, we provided many examples and applications. For instance, we investigated the relaxation equation with distributed order time-fractional derivatives, which describes models characterized by a strong memory component and can be used to model relaxation in complex systems, which deviates from the classical exponential Debye pattern. Then, we focused in the study of generalizations of the standard diffusion equation, by passing through the preliminary study of the fractional forward drift equation. Such generalizations have been obtained by using fractional integrals and derivatives of distributed orders. In order to find a connection between the anomalous diffusion described by these equations and the long-range dependence, we introduced and studied the generalized grey Brownian motion (ggBm), which is actually a parametric class of H-sssi processes, which have indeed marginal probability density function evolving in time according to a partial integro-differential equation of fractional type. The ggBm is of course Non-Markovian. All around the work, we have remarked many times that, starting from a master equation of a probability density function f(x,t), it is always possible to define an equivalence class of stochastic processes with the same marginal density function f(x,t). All these processes provide suitable stochastic models for the starting equation. Studying the ggBm, we just focused on a subclass made up of processes with stationary increments. The ggBm has been defined canonically in the so called grey noise space. However, we have been able to provide a characterization notwithstanding the underline probability space. We also pointed out that that the generalized grey Brownian motion is a direct generalization of a Gaussian process and in particular it generalizes Brownain motion and fractional Brownain motion as well. Finally, we introduced and analyzed a more general class of diffusion type equations related to certain non-Markovian stochastic processes. We started from the forward drift equation, which have been made non-local in time by the introduction of a suitable chosen memory kernel K(t). The resulting non-Markovian equation has been interpreted in a natural way as the evolution equation of the marginal density function of a random time process l(t). We then consider the subordinated process Y(t)=X(l(t)) where X(t) is a Markovian diffusion. The corresponding time-evolution of the marginal density function of Y(t) is governed by a non-Markovian Fokker-Planck equation which involves the same memory kernel K(t). We developed several applications and derived the exact solutions. Moreover, we considered different stochastic models for the given equations, providing path simulations.

Extended donor and acceptor molecules for organic electronics

Die Untersuchung von halbleitenden Materialien auf der Basis von organischen Molekülen stellt ein Gebiet der angewandten Forschung an der Schwelle zur industriellen Nutzung dar. Geringes Gewicht und hohe mechanische Flexibilität ermöglichen völlig neue Produkte, die mit anorganischen Halbleitern nicht zu realisieren sind. Die Herstellung von Bauteilen wie Transistoren, Solarzellen oder Leuchtdioden aus organischen Materialien ist ein komplexes Gebiet, das einer Vielzahl von unterschiedlichen Optimierungen bedarf, um eine konkurrenzfähige Leistung zu erreichen. Die synthetische organische Chemie bietet vielfältige Möglichkeiten, mit maßgeschneiderten Lösungen zum Optimierungsprozess beizutragen. Zum einen können neue aktive Materialien hergestellt werden mit besserer Leistung und leichterer Verarbeitbarkeit. Zum anderen sind Substanzen zugänglich, die z.B. bei der Ladungsträgerinjektion hilfreich sein können.rnIn dieser Arbeit wurde an beiden dieser Fronten gearbeitet. Dabei lag die Entwicklungsstrategie darin, ausgedehnte π-konjugierte Moleküle herzustellen, die entweder besonders elektronenarme Akzeptoren oder elektronenreiche Donoren darstellen. Die genaue Kontrolle der elektronischen Niveaus stellt einen wichtigen Bestandteil dar, um niedrige elektrische Kontaktbarrieren zu Metallen zu erreichen und ausreichend stabile Materialien zu erreichen.rnDer erste Fokus der Arbeiten lag in der Funktionalisierung von Coronen. Dieser PAH stellt einen guten Kompromiss bezüglich seiner Größe dar: Er ist groß genug, um Diffusion in andere Schichten von Bauteilen zu vermeiden, aber nicht zu groß, um Verarbeitung durch Vakuumsublimation zu ermöglichen. Bislang sind praktisch keine Coronen-Derivate in der Literatur beschrieben, weshalb eine neue Synthese entwickelt werden musste, die die Einführung starker Donor- und Akzeptorfunktionalitäten erlaubt. Die photochemische Cyclodehydrierung von substituierten [2.2.2]paracyclophan-trienen stellte sich als hervorragende Möglichkeit heraus, dies zu bewerkstelligen. Es wurde eine Reihe von methoxy-substitutierten Coronenen mit unterschiedlicher Symmetrie hergestellt. Mittels optischer Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass Methoxygruppen wenig Einfluss auf die elektronischen Eigenschaften von Coronen haben. Unter Spaltung der Methylether und anschließender Oxidation allerdings sind Coronenketone zugänglich, welche bis zu drei α-Diketongruppen besitzen. Diese Moleküle sind enorm starke Akzeptoren, was durch Cyclovoltammetrie und Vergleich zu anderen Akzeptoren eindrucksvoll gezeigt werden konnte. Die Sublimation dieses Akzeptors auf die Oberfläche von Metallen zeigt einen dramatischen Einfluss auf die Austrittsarbeit dieses Metalls, was zur Herstellung eines ohmschen Kontakts zu organischen Halbleitern von außerordentlichem Nutzen ist. rnDen zweiten Teil der Arbeit bilden Benzodithiophen enthaltende Polymere, die für den Einsatz als aktive Komponente in elektronischen Bauteilen entwickelt wurden. Nach systematischer Strukturoptimierung wurde ein Polymer enthalten, welches in einem Feldeffekt-Transistor auf Standard-Silizium-Substraten Ladungsträger-Mobilitäten über 0,1 cm2/Vs erreicht mit großer Reproduzierbarkeit und ausgezeichneter Transistor-Charakteristik. Es konnte gezeigt werden, dass die durch die Monomergeometrie erzeugte Kurvung des Polymers zu einem optimalen Kompromiss aus Löslichkeit und effektiver Packung darstellt. Auf für industrielle Anwendungen besonders interessanten polymer-basierten Substraten wurde eine noch erheblich bessere Leistung gezeigt. Auf einem PET-Substrat wurden Feldeffekt-Mobilitäten von 0,5 cm2/Vs gemessen mit überzeugenden Reproduzierbarkeit und Stabilität.rnDamit konnte in der Arbeit ein bedeutender Beitrag zur Weiterentwicklung von Materialien für den Einsatz in elektronischen Bauteilen geleistet werden. Die Substanzen versprechen noch erhebliches Potenzial nach intensiver Optimierung und wurden deshalb zum Patent angemeldet.rn

Identification and dissolution behavior of the secondary uranium minerals in the corrosion products of Depleted Uranium (DU) ammunition formed in soils

In der vorliegenden Studie wurden verschiedene Techniken eingesetzt um drei Proben (4, 7, and 8) die aus denrnKorrosionsprodukten von aus dem Kosovo Krieg stammenden Munitionskugeln, bestehend aus abgereichertem Uranrn(Depleted Uranium - DU), zu untersuchen. Als erstes Verfahren wurde die Raman-Spektroskopie eingesetzt. Hierbeirnzeigte sichin den Proben, charakterisiert durch einen Doppelpeak, die Anwesenheit von Schoepitrn(UO2)8O2(OH)12(H2O)12. Der erste und zweite Peakzeigte sich im Spektralbereich von 840,3-842,5 cm-1rnbeziehungsweise 853,6-855,8 cm-1. Diese Werte stimmen mit den Literaturwerten für Raman-Peaks für Schoepitrnüberein. Des Weiteren wurde bei dieser Untersuchungsmethode Becquerelite Ca(UO2)6O4(OH)6(H2O)8 mit einemrnPeak im Bereich zwischen 829 to 836 cm-1 gefunden. Aufgrund des Fehlens des Becquerelitespektrums in derrnSpektralbibliothek wurde eine in der Natur vorkommende Variante analysiert und deren Peak bei 829 cm-1 bestimmt,rnwas mit den Ergebnissen in den Proben korrespondiert. Mittels Röntgenbeugung (X-Ray Diffraction, XRD) zeigtenrnsich in allen Proben ähnliche Spektren. Das lässt darauf schließen, dass das pulverisierte Material in allen Probenrndas gleiche ist. Hierbei zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung mit Schoepit und/oder meta-rnSchoepit(UO2)8O2(OH)12(H2O)10, sowie Becquerelite. Weiterhin war weder Autunit, Sabugalit noch Uranylphosphatrnanwesend, was die Ergebnisse einer anderen Studie, durchgeführt an denselben Proben, wiederlegt. DiernAnwesenheit von P, C oder Ca im Probenmaterial konnte ausgeschlossen werden. Im Falle von Calciumkann diesrnmit der Anwesenheit von Uran erklärt werden, welches aufgrund seines Atomradius bevorzugt in Becquerelite (1:6)rneingebaut wird. Die beiden Hauptpeaks für Uran lagen im Falle von U 4f 7/2 bei 382.0 eV und im Falle von U 4f 5/2rnbei 392 eV. Diese Werte mit den Literaturwerten für Schoepit und meta-Schoepitüberein. Die Ergebnissernelektronenmikroskopischen Untersuchung zeigen U, O, Ca, Ti als dominante Komponenten in allen Messungen.rnElemente wie Si, Al, Fe, S, Na, und C wurden ebenfalls detektiert; allerdings kann nicht ausgeschlossen werden,rndass diese Elemente aus dem Boden in der unmittelbaren Umgebung der Munitionsgeschosse stammen. Gold wurdernebenfalls gemessen, was aber auf die Goldarmierung in den Probenaufbereitungsbehältern zurückgeführt werdenrnkann. Die Elektronenmikroskopie zeigte außerdem einige Stellen in denen elementares Uran und Bodenmineralernsowie sekundäre Uranminerale auftraten. Die Elementübersicht zeigt einen direkten Zusammenhang zwischen U andrnCa und gleichzeitig keine Korrelation zwischen U und Si, oder Mg. Auf der anderen Seite zeigte sich aber einrnZusammenhang zwischen Si und Al da beide Konstituenten von Bodenmineralen darstellen. Eine mit Hilfe derrnElektronenstrahlmikroanalyse durchgeführte quantitative Analyse zeigte den Massenanteil von Uran bei ca. 78 - 80%,rnwas mit den 78,2% and 79,47% für Becquerelite beziehungsweise Schoepit aufgrund ihrer Summenformelrnkorrespondiert. Zusätzlich zeigt sich für Calcium ein Massenanteil von 2% was mit dem Wert in Becquerelite (2.19%)rnrecht gut übereinstimmt. Der Massenanteil von Ti lag in einigen Fällen bei 0,77%, was auf eine noch nicht korrodierternDU-Legierung zurückzuführen ist. Ein Lösungsexperiment wurde weiterhin durchgeführt, wobei eine 0,01 M NaClO4-rnLösung zum Einsatz kam in der die verbliebene Probensubstanz der Korrosionsprodukte gelöst wurde;rnNatriumperchlorate wurde hierbei genutzt um die Ionenstärke bei 0,01 zu halten. Um Verunreinigungen durchrnatmosphärisches CO2 zu vermeiden wurden die im Versuch für die drei Hauptproben genutzten 15 Probenbehälterrnmit Stickstoffgas gespült. Eine Modelkalkulation für den beschriebenen Versuchsaufbau wurde mit Visual MINTEQrnv.3.0 für die mittels vorgenannten Analysemethoden beschriebenen Mineralphasen im pH-Bereich von 6 – 10 imrnFalle von Becquerelite, und Schoepit berechnet. Die modellierten Lösungskurven wurden unter An- und Abwesenheitrnvon atmosphärischem CO2 kalkuliert. Nach dem Ende des Lösungsexperiments (Dauer ca. 6 Monate) zeigten diernKonzentrationen des gelösten Urans, gemessen mittels ICP-OES, gute Übereinstimmung mit den modelliertenrnSchoepit und Becquerelite Kurven. Auf Grund des ähnlichen Löslichkeitverhaltens war es nicht möglich zwichen denrnbeiden Mineralen zu unterscheiden. Schoepit kontrolliert im sauren Bereich die Löslichkeit des Urans, währendrnbecquerelit im basichen am wenigsten gelöst wird. Des Weiteren bleibt festzuhalten, dass ein Anteil an CO2 in diernverschlossenen Probenbehälter eingedrungen ist, was sich mit der Vorhersage der Modeldaten deckt. Die Löslichkeitrnvon Uran in der Lösung als Funktion des pH-Wertes zeigte die niedrigsten Konzentrationen im Falle einer Zunahmerndes pH-Wertes von 5 auf 7 (ungefähr 5,1 x 10-6 mol/l) und einer Zunahme des pH-Wertes auf 8 (ungefähr 1,5 x 10-6rnmol/l bei). Oberhalb dieses Bereichs resultiert jeder weitere Anstieg des pH-Wertes in einer Zunahme gelösten Uransrnin der Lösung. Der ph-Wert der Lösung wie auch deren pCO2-Wert kontrollieren hier die Menge des gelösten Urans.rnAuf der anderen Seite zeigten im Falle von Becquerelite die Ca-Konzentrationen höhere Werte als erwartet, wobeirnwahrscheinlich auf eine Vermischung der Proben mit Bodensubstanz zurückgeführt werden kann. Abschließendrnwurde, unter Berücksichtigung der oben genannten Ergebnisse, eine Fallstudie aus Basrah (Irak) diskutiert, wo inrnzwei militärischen Konflikten Uranmunition in zwei Regionen unter verschiedenen Umweltbedingungen eingesetztrnwurden.