Near-real-time service provision during effusive crises at Etna and Stromboli: basis and implementation of satellite-based IR operations

Using the NEODAAS-Dundee AVHRR receiving station (Scotland), NEODAAS-Plymouth can provide calibrated brightness temperature data to end users or interim users in near-real time. Between 2000 and 2009 these data were used to undertake volcano hot spot detection, reporting and time-average discharge rate dissemination during effusive crises at Mount Etna and Stromboli (Italy). Data were passed via FTP, within an hour of image generation, to the hot spot detection system maintained at Hawaii Institute of Geophysics and Planetology (HIGP, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, USA). Final product generation and quality control were completed manually at HIGP once a day, so as to provide information to onsite monitoring agencies for their incorporation into daily reporting duties to Italian Civil Protection. We here describe the processing and dissemination chain, which was designed so as to provide timely, useable, quality-controlled and relevant information for ‘one voice’ reporting by the responsible monitoring agencies.

Global impacts of the 1980s regime shift

Despite evidence from a number of Earth systems that abrupt temporal changes known as regime shifts are important, their nature, scale and mechanisms remain poorly documented and understood. Applying principal component analysis, change-point analysis and a sequential t-test analysis of regime shifts to 72 time series, we confirm that the 1980s regime shift represented a major change in the Earth's biophysical systems from the upper atmosphere to the depths of the ocean and from the Arctic to the Antarctic, and occurred at slightly different times around the world. Using historical climate model simulations from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) and statistical modelling of historical temperatures, we then demonstrate that this event was triggered by rapid global warming from anthropogenic plus natural forcing, the latter associated with the recovery from the El Chichón volcanic eruption. The shift in temperature that occurred at this time is hypothesized as the main forcing for a cascade of abrupt environmental changes. Within the context of the last century or more, the 1980s event was unique in terms of its global scope and scale; our observed consequences imply that if unavoidable natural events such as major volcanic eruptions interact with anthropogenic warming unforeseen multiplier effects may occur.

Global impacts of the 1980s regime shift

Despite evidence from a number of Earth systems that abrupt temporal changes known as regime shifts are important, their nature, scale and mechanisms remain poorly documented and understood. Applying principal component analysis, change-point analysis and a sequential t-test analysis of regime shifts to 72 time series, we confirm that the 1980s regime shift represented a major change in the Earth's biophysical systems from the upper atmosphere to the depths of the ocean and from the Arctic to the Antarctic, and occurred at slightly different times around the world. Using historical climate model simulations from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) and statistical modelling of historical temperatures, we then demonstrate that this event was triggered by rapid global warming from anthropogenic plus natural forcing, the latter associated with the recovery from the El Chichón volcanic eruption. The shift in temperature that occurred at this time is hypothesized as the main forcing for a cascade of abrupt environmental changes. Within the context of the last century or more, the 1980s event was unique in terms of its global scope and scale; our observed consequences imply that if unavoidable natural events such as major volcanic eruptions interact with anthropogenic warming unforeseen multiplier effects may occur.

¿Fue la crisis política del Occidente musulmán del siglo XIII debida a un cambio climático? Una aproximación histórica al fin del Periodo Cálido Medieval

Durante el siglo XIII se produjo una sucesión de revueltas que supuso la desaparición del Imperio almohade y su sustitución por poderes regionales en al-Andalus, el Magreb y el Magreb al-Aqsà. La historiografía ha presentado el surgimiento y pugna entre estos poderes como un fenómeno social, político e, incluso, cultural y religioso, con el que se ha podido explicar su aniquilación o marginalización. Este trabajo pretende contextualizar los hechos desde una perspectiva medioambiental, de forma que la desintegración del califato almohade, el surgimiento de aquellos poderes y la progresión de los reinos cristianos en la península ibérica puedan entenderse desde una visión global de cambio climático y una posible crisis agrícola.

Non-radial instabilities and progenitor asphericities in core-collapse supernovae

Since core-collapse supernova simulations still struggle to produce robust neutrino-driven explosions in 3D, it has been proposed that asphericities caused by convection in the progenitor might facilitate shock revival by boosting the activity of non-radial hydrodynamic instabilities in the post-shock region. We investigate this scenario in depth using 42 relativistic 2D simulations with multigroup neutrino transport to examine the effects of velocity and density perturbations in the progenitor for different perturbation geometries that obey fundamental physical constraints (like the anelastic condition). As a framework for analysing our results, we introduce semi-empirical scaling laws relating neutrino heating, average turbulent velocities in the gain region, and the shock deformation in the saturation limit of non-radial instabilities. The squared turbulent Mach number, 〈Ma2〉, reflects the violence of aspherical motions in the gain layer, and explosive runaway occurs for 〈Ma2〉 ≳ 0.3, corresponding to a reduction of the critical neutrino luminosity by ∼25∼25 per cent compared to 1D. In the light of this theory, progenitor asphericities aid shock revival mainly by creating anisotropic mass flux on to the shock: differential infall efficiently converts velocity perturbations in the progenitor into density perturbations δρ/ρ at the shock of the order of the initial convective Mach number Maprog. The anisotropic mass flux and ram pressure deform the shock and thereby amplify post-shock turbulence. Large-scale (ℓ = 2, ℓ = 1) modes prove most conducive to shock revival, whereas small-scale perturbations require unrealistically high convective Mach numbers. Initial density perturbations in the progenitor are only of the order of Ma2progMaprog2 and therefore play a subdominant role.

Étude exploratoire des transitions de milieux de vie en communauté des personnes présentant une déficience intellectuelle

Cette étude exploratoire dresse un portrait des transitions de milieux de vie (MDV) dans des Centres de réadaptation en déficience intellectuelle et en troubles envahissants du développement (CRDITED) de la grande région de Montréal. Elle permet d’identifier 1) les pratiques de transition de MDV des intervenants pivots en CRDITED, 2) les critères de succès de la transition de MDV et les moyens de les évaluer selon les personnes présentant une déficience intellectuelle et les intervenants pivots et 3) l’écart entre les pratiques souhaitées et les pratiques actuelles à partir du point de vue des deux types de participants. Des personnes présentant une déficience intellectuelle (N = 9) et des intervenants pivots (N = 19) se sont exprimés sur leurs expériences de transition de MDV en participant à des entretiens de groupe. Une analyse qualitative de contenu a permis d’identifier une typologie des expériences de transition de MDV du point de vue des intervenants pivots. Un seul type de transition de MDV parmi les cinq identifiés, le type préparée, offre des conditions favorisant la réalisation de la transition dans des conditions satisfaisantes pour les intervenants pivots. Les autres types de transitions (types dernière minute, explosive, clé en main et salle d’attente) offrent peu d’occasions pour la personne présentant une déficience intellectuelle de s’impliquer dans le processus de transition. Les propos des intervenants pivots permettent d’identifier les caractéristiques d’une transition de MDV qu’ils jugent idéale (type comme si c’était moi). Les types de transitions sont comparés entre eux sur deux axes, soit sur l’axe représentant un continuum d’implication de la personne présentant une déficience intellectuelle dans sa propre transition et sur l’axe identifiant les grandes étapes de réalisation de la transition. Les résultats permettent de déceler un écart important entre les transitions actuellement effectuées et les politiques, intentions et engagements de l’offre de service auprès de cette clientèle, notamment au regard de l’implication de la personne présentant une déficience intellectuelle dans les décisions relatives à sa transition de MDV. L’étude permet aussi d’identifier trois dimensions importantes de l’évaluation du succès de la transition selon les perspectives des personnes présentant une déficience intellectuelle et des intervenants pivots. Les dimensions identifiées sont : bien-être psychologique et comportement, santé physique et collaboration. Les propos des intervenants pivots permettent de constater qu’il existe parfois un paradoxe entre leurs perceptions du succès de la transition de MDV et celles des personnes présentant une déficience intellectuelle. L’interprétation des résultats a permis d’élaborer des recommandations afin de favoriser de meilleures pratiques de transition.

Impacts des dépositions atmosphériques de fer sur les assemblages phytoplanctoniques et la production de diméthylsulfure dans le Pacifique Nord-Est contemporain et dans le contexte de l’acidification des océans

La croissance du phytoplancton est limitée par les faibles concentrations de fer (Fe) dans près de 40% de l’océan mondial. Le Pacifique subarctique Nord-Est représente une de ces zones limitées en fer et désignées High Nutrient - Low Chlorophyll (HNLC). Cet écosystème, dominé par des cellules de petite taille telles les prymnésiophytes, est caractérisé par de très faibles concentrations estivales de chlorophylle a et de fortes concentrations de macronutriments. Il a été maintes fois démontré que les ajouts de fer, sous différentes formes chimiques (habituellement FeSO4), dans les zones HNLC, stimulent la croissance et modifient la structure des communautés planctoniques en favorisant la croissance des cellules de grande taille, notamment les diatomées. Ces effets sur la communauté planctonique ont le potentiel d’influencer les grands mécanismes régulateurs du climat, tels la pompe biologique de carbone et la production de diméthylsulfure (DMS). Les poussières provenant des déserts du nord de la Chine sont reconnues depuis longtemps comme une source sporadique importante de fer pour le Pacifique Nord-Est. Malgré leur importance potentielle, l’influence directe exercée par ces poussières sur l’écosystème planctonique de cette zone HNLC n’a jamais été étudiée. Il s’agit d’une lacune importante puisque le fer associé aux poussières est peu soluble dans l’eau de mer, que la proportion biodisponible n’est pas connue et que les poussières peuvent avoir un effet inhibiteur chez le phytoplancton. Cette thèse propose donc, dans un premier temps, de mesurer pour la première fois l’effet de la fertilisation de la communauté planctonique du Pacifique Nord-Est par un gradient de concentrations de poussières désertiques naturelles. Cette première expérimentation a démontré que le fer contenu dans les poussières asiatiques est biodisponible et qu’une déposition équivalente à celles prenant place au printemps dans le Pacifique Nord-Est peut résulter en une stimulation significative de la prise de nutriments et de la croissance du phytoplancton. Mes travaux ont également montré que l’ajout de 0,5 mg L-1 de poussières peut résulter en la production d’autant de biomasse algale que l’ajout de FeSO4, l’espèce chimique utilisée lors des expériences d’enrichissement en fer à grande échelle. Cependant, les ajouts de FeSO4 favorisent davantage les cellules de petite taille que les ajouts de poussières, observation démontrant que le FeSO4 n’est pas un proxy parfait des poussières asiatiques. Dans un deuxième temps, je me suis intéressée à une source alternative de fer atmosphérique, les cendres volcaniques. Mon intérêt pour cette source de fer a été attisé par les observations d’une floraison spectaculaire dans le Pacifique Nord-Est, ma région d’étude, associée à l’éruption de 2008 du volcan Kasatochi dans les îles Aléoutiennes. Forte de mon expérience sur les poussières, j’ai quantifié l’effet direct de ces cendres volcaniques sur la communauté planctonique du Pacifique Nord-Est. Mes résultats ont montré que le fer contenu dans les cendres volcaniques est également biodisponible pour le phytoplancton. Ils ont également montré que cette source de fer peut être aussi importante que les poussières désertiques dans la régulation de la croissance du phytoplancton dans cette partie de l’océan global à l’échelle millénaire. Dans un troisième temps, j’ai estimé comment l’acidification des océans modulera les réponses des communautés planctoniques aux dépositions naturelles de fer mises en évidence lors de mes expériences précédentes. Pour ce faire, j’ai effectué des enrichissements de poussière dans de l’eau de mer au pH actuel de 8.0 et dans l’eau de mer acidifiée à un pH de 7.8. Mes résultats ont montré une diminution du taux de croissance du phytoplancton dans le milieu acidifié mais pas de changement notable dans la structure de la communauté. Les ajouts de poussières et de cendres, de même que les variations de pH, n’ont pas eu d’effet significatif sur la production de DMS et de son précurseur le diméthylsulfoniopropionate (DMSP), probablement en raison de la courte durée (4 jours) des expériences. L’ensemble des résultats de cette thèse montre que le fer contenu dans diverses sources atmosphériques naturelles est biodisponible pour le phytoplancton du Pacifique Nord-Est et que des taux de déposition réalistes peuvent stimuler la croissance de manière notable dans les premiers jours suivant une tempête désertique ou une éruption volcanique. Finalement, les résultats de mes expériences à stresseurs multiples Fer/acidification suggèrent une certaine résistance des communautés phytoplanctoniques à la diminution du pH prédite d’ici la fin du siècle pour les eaux de surface des océans.

De la métallicité et la formation stellaire des galaxies spirales barrées

Afin d’étudier l’historique de formation stellaire et d’enrichissement chimique des galaxies spirales barrées, j’ai simulé l’évolution de 27 galaxies spirales, barrées et non barrées, de diverses masses stellaires et fractions de gaz. Alors que les galaxies non barrées présentent une évolution lente et continue sur les deux milliards d’années que durent nos simulations, les galaxies barrées ont une évolution bien plus explosive, et ce particulièrement pour les galaxies les plus massives. Dans un premier temps, je montre que la présence de la barre entraine un flot important de gaz des régions périphériques vers le centre de la galaxie barrée, causant un sursaut de formation stellaire et une croissance importante de l’abondance chimique centrale, et que l’amplitude et la vitesse à laquelle ce sursaut arrive augmentent avec la masse de la galaxie. Cet épisode de sursaut stellaire entraine alors une diminution importante de la masse de gaz, entrainant à son tour une décroissance de la formation stellaire et une stagnation de l’enrichissement chimique pour le reste de l’évolution de la galaxie. Dans un deuxième temps, je montre qu’à cause de la dynamique en deux périodes très différentes des galaxies barrées, deux galaxies de masse très semblable peuvent avoir des taux de formation stellaire et des métallicités complètement différentes en fonction de leur stade évolutif, stade qu’on ne peut déterminer aisément. Cette difficulté est tout aussi importante lorsqu’on compare le coeur des galaxies barrées et non barrées entre elles, étant donné que des coeurs comparables sont situés dans les galaxies très différentes, et que des galaxies semblables ont des coeurs très différents.

Investigating Links Between Intimacy and Violence in Intensive Psychotherapy

This research examines links between intimacy and violence within the transference relationship of a three year old boy during intensive psychotherapy. Psychoanalytic clinical findings are used to examine triggers to violence that initially appeared to link with moments of emotional warmth. The research uses a retrospective single case study design. The clinical data cover a period of transition in the child's life from being a 'looked after child' in foster care to being adopted. There was a history of early trauma from neglect and domestic abuse. Clinical process notes from supervised sessions were coded using an adapted grounded theory approach to reveal complex interlinking themes of intimacy, violence, Oedipal issues, control and difficulties regulating affect. Data in this study show how intimacy and violence are linked when there is evidence of a separation between the self and the object of intimacy. Explosive violence is triggered by the threat of loss of the object and the rage is, at times directed towards the object of intimacy. The findings of this study support concepts identified by earlier research in the field about the impact of a lack of maternal containment on innate violence, associated struggles with the Oedipal complex and the impact upon the capacity for symbol formation and thinking. However, the research findings challenge Glasser's (1979) theory of the 'core complex' that suggests that intimacy triggers violence. The results of this research indicate that it is the threat to the loss of intimacy as a result of separation from the object that is the trigger to violence. I believe this study may, in a modest way, further understanding about links between violence and intimacy in human relationships. This may help other child psychotherapists be alert to certain dangers when dealing with violence in the therapy room.

Solar coronal jets: observations, theory, and modeling

Coronal jets represent important manifestations of ubiquitous solar transients, which may be the source of significant mass and energy input to the upper solar atmosphere and the solar wind. While the energy involved in a jet-like event is smaller than that of “nominal” solar flares and coronal mass ejections (CMEs), jets share many common properties with these phenomena, in particular, the explosive magnetically driven dynamics. Studies of jets could, therefore, provide critical insight for understanding the larger, more complex drivers of the solar activity. On the other side of the size-spectrum, the study of jets could also supply important clues on the physics of transients close or at the limit of the current spatial resolution such as spicules. Furthermore, jet phenomena may hint to basic process for heating the corona and accelerating the solar wind; consequently their study gives us the opportunity to attack a broad range of solar-heliospheric problems.

Contributos para a promoção da igualdade de género no contexto da aula de Técnica de Dança Contemporânea com os alunos do 6º ano da Escola de Dança do Conservatório Nacional

Relatório Final de Estágio apresentado à Escola Superior de Dança, com vista à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Dança.

Defensin-Like ZmES4 Mediates Pollen Tube Burst in Maize via Opening of the Potassium Channel KZM1

In contrast to animals and lower plant species, sperm cells of flowering plants are non-motile and are transported to the female gametes via the pollen tube, i.e. the male gametophyte. Upon arrival at the female gametophyte two sperm cells are discharged into the receptive synergid cell to execute double fertilization. The first players involved in inter-gametophyte signaling to attract pollen tubes and to arrest their growth have been recently identified. In contrast the physiological mechanisms leading to pollen tube burst and thus sperm discharge remained elusive. Here, we describe the role of polymorphic defensin-like cysteine-rich proteins ZmES1-4 (Zea mays embryo sac) from maize, leading to pollen tube growth arrest, burst, and explosive sperm release. ZmES1-4 genes are exclusively expressed in the cells of the female gametophyte. ZmES4-GFP fusion proteins accumulate in vesicles at the secretory zone of mature synergid cells and are released during the fertilization process. Using RNAi knock-down and synthetic ZmES4 proteins, we found that ZmES4 induces pollen tube burst in a species-preferential manner. Pollen tube plasma membrane depolarization, which occurs immediately after ZmES4 application, as well as channel blocker experiments point to a role of K(+)-influx in the pollen tube rupture mechanism. Finally, we discovered the intrinsic rectifying K(+) channel KZM1 as a direct target of ZmES4. Following ZmES4 application, KZM1 opens at physiological membrane potentials and closes after wash-out. In conclusion, we suggest that vesicles containing ZmES4 are released from the synergid cells upon male-female gametophyte signaling. Subsequent interaction between ZmES4 and KZM1 results in channel opening and K(+) influx. We further suggest that K(+) influx leads to water uptake and culminates in osmotic tube burst. The species-preferential activity of polymorphic ZmES4 indicates that the mechanism described represents a pre-zygotic hybridization barrier and may be a component of reproductive isolation in plants.

Interactions between Late Quaternary volcanic and sedimentary processes in the Naples Bay, Southern Tyrrhenian sea

The interactions between Late Quaternary volcanic and sedimentary processes in the Naples Bay, Southern Tyrrhenian sea, are here discussed through the results of the marine geological survey at the scale 1:25.000. The example of the geological map n. 465 “Isola di Procida”, herein presented, has put in evidence the stratigraphy of marine Quaternary deposits and related volcanic seismic units. The volcanic deposits cropping out in the Procida island have been explained as the result of eruptions of local eruptive centres. The geological survey carried out onshore indicates the occurrence of several pyroclastic units linked to the eruptive activity of the Ischian and Phlegrean volcanic complexes, interstratified with the products erupted by local volcanic centres. The occurrence in the pyroclastic sequences of Ischia and Procida islands of several marker horizons and their stratigraphic correlations have allowed to reconstruct the volcanological evolution of the two islands and the interactions with sedimentary processes at the scale of the whole Tyrrhenian margin. Four geological maps at the scale 1:25.000 covering the whole Naples Bay have been reconstructed based on the interpretation of marine geological and geophysical data. The stratigraphic relationships between the seismic units and the eruptive deposits have testified the activity of several monogenetic volcanic centers, whose products are interstratified with marine and continental deposits of the Late Quaternary depositional sequence.

Räjähdysvaarallisten tilojen instrumentointisuunnittelu

Räjähdysvaaralliset tilat aiheuttavat lisävaatimuksia instrumentointisuunnittelulle. Tämän diplomityön tavoitteena on kartoittaa räjähdysvaarallisten tilojen standardien vaatimuksia instrumentoinnin suunnitteluun ja laitevalintoihin. Tarkemmin tarkastellaan luonnostaan vaaratonta räjähdyssuojausrakennetta, joita instrumentoinnin laitteilla tyypillisesti käytetään. Luonnostaan vaarattomassa räjähdyssuojausrakenteessa sähkölaitteen energiaa ja pintalämpötilaa rajoitetaan niin, ettei laite voi sytyttää räjähdysvaarallista seosta. Työssä perehdytään myös luonnostaan vaarattomia laitteita sisältäviin instrumentointipiireihin ja standardin niille asettamiin vaatimuksiin. Tällaisille piireille on tehtävä varmennustarkastelu, jossa todennetaan piirin täyttävän vaatimukset. Varmennusta varten diplomityön käytännönosuutena kehitetään varmennussovellus, joka suorittaa varmennuksen tietokannassa olevista arvoista.

A geologia nos Planos de Ordenamento da Orla Costeira dos Açores

Dissertação de Mestrado, Geologia do Ambiente e Sociedade, 15 de Junho de 2016, Universidade dos Açores.