Wavelets And Adaptive Grids For The Discontinuous Galerkin Method

In this paper, space adaptivity is introduced to control the error in the numerical solution of hyperbolic systems of conservation laws. The reference numerical scheme is a new version of the discontinuous Galerkin method, which uses an implicit diffusive term in the direction of the streamlines, for stability purposes. The decision whether to refine or to unrefine the grid in a certain location is taken according to the magnitude of wavelet coefficients, which are indicators of local smoothness of the numerical solution. Numerical solutions of the nonlinear Euler equations illustrate the efficiency of the method. © Springer 2005.

Evaluation of iris color stability in ocular prosthesis

Accurate iris reproduction in the fabrication of ocular prosthesis in order to match the remaining eye is a key factor to mask the loss and achieve an esthetic outcome for anophthalmic patients. This study evaluated the stability of acrylic paints used for replicating iris color in ocular prostheses by the analysis of two factors: the temperature of the acrylic resin polymerization cycle during prosthesis fabrication and the incidence of sun light, which is the main photodegrading agent undermining the longevity of ocular prostheses. An accelerated aging assay was used for both analyses. Specimens simulating the prosthetic iris in the colors blue, yellow, black, brown and green were fabricated, and were submitted to a colorimetric reading before and after undergoing the thermal conditions of acrylic resin polymerization. Next, the specimens were submitted to an artificial accelerated aging assay with ultraviolet radiation A and weekly colorimetric readings during a 3-week period. The color change (??*) values for the four specimens painted with the same color paint were averaged and the resulting values were considered for statistical analysis. Levine's test and Student's t-test were used to analyze the influence of the temperature of the polymerization cycle during prosthesis fabrication on the color stability of each acrylic resin paint. Friedman's test for three dependent samples was used for analysis of color photodegradation as function of time. Significance level was set at 0.05 for all analyses. It was observed that, after the action of the temperature of the polymerization cycle, alteration above clinically acceptable level of ??*> 3.3 was observed only for the yellow color. After the accelerated aging assay, there were statistically significant differences (p<0.05) as a function of time in the green, brown, black and blue colors. Changes were clinically acceptable for the brown and black colors; slightly above the clinically acceptable limit for the green color; and significantly high and impracticable from a clinical standpoint for the blue color. There was no statistically significant differences (p>0.05) for the yellow color, which presented color change only a little above the clinically acceptable limit. In conclusion: 1. Only the yellow color presented alterations above the clinically acceptable levels after the polymerization cycle; 2. After accelerated aging, there was no changes in the yellow color above the clinically acceptable levels; 3. For the green color, degradation was significant and slightly above the clinically acceptable levels; 4. The black, brown and blue colors presented significant alterations as function of time; the alterations of the brown and black colors were within acceptable clinical levels, while the blue color presented a more accentuated degradation over time.

Propagacão das ondas de rossby nos invernos de máxima freqüência de ocorrência de geadas na pampa úmida

Neste trabalho estudou-se a influência dos padrões de onda extratropicais, que favorecem o desenvolvimento de eventos extremos frios no sudeste Sul-Americano, e em particular na região conhecida como Pampa Úmida. O aquecimento anômalo observado na região do oceano Pacífico tropical ocidental a nordeste da Austrália, durante os invernos de máxima freqüência de ocorrência de Geadas Generalizadas (GG) no centro-leste da Argentina, (região conhecida como Pampa Úmida - PU), atua como disparador de ondas de Rossby, as quais se propagam até o continente, favorecendo assim a ocorrência daqueles eventos. O padrão de propagação obtido nas simulações numéricas com um modelo baroclínico global, mostra o predomínio de um número de onda 3. Adicionalmente, foram analisadas as correlações do vento meridional em altos e baixos níveis observados para os eventos de GG, selecionados dentro dos invernos de máxima freqüência de ocorrência desses eventos. O vento meridional global em 250hPa apresenta regiões com correlação estatisticamente significativa com o vento meridional médio na PU. A configuração obtida no caso do vento meridional global em 250hPa, correlacionado com o vento meridional na PU, pode estar associada ao padrão de propagação das ondas simuladas numericamente a partir da forçante tropical. Igualmente importantes e significativos são os valores de correlação do vento sul nos baixos níveis, em particular para toda região da PU. O padrão de ondas simulado está bem representado pelas significativas correlações entre o vento meridional hemisférico em altos níveis e a temperatura no dia de evento de GG.

Estimativas do teor de umidade empregando o método GPR: uma avaliação comparativa em experimentos de laboratório e campo

Este trabalho faz uma análise das estimativas de teores de umidade obtidas com o método Ground Penetrating Radar (GPR) comparativamente às determinadas com os métodos Time Domain Reflectometry (TDR) e gravimétrico. Os dados foram obtidos em dois experimentos diferentes: um experimento controlado em laboratório buscando reproduzir um meio homogêneo onde foram obtidas as medidas de umidade com GPR (antenas de 1 GHz) e TDR, e outro experimento de campo onde foram obtidos dados com GPR (antenas de 200 MHz) e de amostras de solos do local. Para a obtenção das estimativas a partir do método GPR foram analisados os eventos relativos à onda de transmissão direta entre as antenas, onda refratada criticamente e onda refletida em interfaces com diferentes propriedades elétricas.O GPR mostrou-se sensível às variações de umidades presentes nos dois experimentos e apresentou boa correlação com os dados obtidos com TDR (REQM de0,007 m³m-3) e das amostras (REQM de 0,039 m³m-3).

Anatomia foliar de Eugenia florida DC. (Myrtaceae)

Foi feito o estudo anatômico da folha de Eugenia florida DC., espécie arbórea da família Myrtaceae, coletada no Campus da Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, RJ. A espécie apresenta importantes propriedades farmacológicas, incluindo-se atividade antiviral. O presente estudo teve como objetivo fornecer dados, revelados através da microscopia óptica e da microscopia eletrônica de varredura, que possam contribuir para o conhecimento da espécie e, conseqüentemente, para a segurança em sua identificação. Anatomicamente, a folha é hipostomática, com organização dorsiventral do mesofilo. Apresenta tricomas simples apenas sobre a nervura mediana da face adaxial. As células epidérmicas apresentam contorno sinuoso em vista frontal e cutícula estriada. O parênquima paliçádico destaca-se pela grande quantidade de cristais prismáticos de oxalato de cálcio. Em posição subepidérmica ocorrem cavidades secretoras de óleos essenciais, pouco numerosas, nas duas faces da lâmina foliar. As células epidérmicas situadas sobre as estruturas secretoras constituem característica de valor diagnóstico e são reconhecíveis pela célula de topo, que é reniforme, circundada pelas adjacentes, que apresentam disposição radiada. A comparação entre folhas de sol e de sombra revela que, nas primeiras, as estruturas secretoras são completamente diferenciadas, ao contrário das folhas de sombra, além de apresentarem maior concentração de compostos ergásticos.

Ensino de astronomia em um espaço não formal: observação do Sol e de manchas solares

O presente artigo analisa os resultados obtidos num minicurso sobre o Sol e sua dinâmica realizado no Observatório Astronômico do Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) pertencente à Universidade de São Paulo (USP) na cidade de São Carlos para alunos do ensino fundamental. As atividades foram desenvolvidas na recente inaugurada, Sala Solar. Ela é dedicada ao estudo do Sol, enfatizando a observação de manchas solares e do espectro do Sol. A metodologia adotada no minicurso consistiu em pequenos experimentos, observações e diálogos expositivos. Isto incentivou os estudantes a tomarem decisões, fazerem questionamentos e refletirem gerando pensamentos mais críticos e produzindo um maior número de conexões entre o real e o abstrato que contribuiu para níveis de maior complexidade conceitual verificados durante entrevistas semiestruturadas e nas respostas ao questionário final.

Multivariate analysis of the effects of soil parameters and environmental factors on the flavonoid content of leaves of Passiflora incarnata L., Passifloraceae

The aim of the present study was to evaluate the effect of soil characteristics (pH, macro- and micro-nutrients), environmental factors (temperature, humidity, period of the year and time of day of collection) and meteorological conditions (rain, sun, cloud and cloud/rain) on the flavonoid content of leaves of Passiflora incarnata L., Passifloraceae. The total flavonoid contents of leaf samples harvested from plants cultivated or collected under different conditions were quantified by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection (HPLC-UV/PAD). Chemometric treatment of the data by principal component (PCA) and hierarchic cluster analyses (HCA) showed that the samples did not present a specific classification in relation to the environmental and soil variables studied, and that the environmental variables were not significant in describing the data set. However, the levels of the elements Fe, B and Cu present in the soil showed an inverse correlation with the total flavonoid contents of the leaves of P. incarnata.

Electrocatalytic oxidation of methanol by the [Ru3O(OAc)6(py)2(CH3OH)]3+cluster: improving the metal-ligand electron transfer by accessing the higher oxidation states of a multicentered system

The [Ru3O(Ac)6(py)2(CH3OH)]+ cluster provides an effective electrocatalytic species for the oxidation of methanol under mild conditions. This complex exhibits characteristic electrochemical waves at -1.02, 0.15 and 1.18 V, associated with the Ru3III,II,II/Ru3III,III,II/Ru 3III,III,III /Ru3IV,III,III successive redox couples, respectively. Above 1.7 V, formation of two RuIV centers enhances the 2-electron oxidation of the methanol ligand yielding formaldehyde, in agreement with the theoretical evolution of the HOMO levels as a function of the oxidation states. This work illustrates an important strategy to improve the efficiency of the oxidation catalysis, by using a multicentered redox catalyst and accessing its multiple higher oxidation states.

Massa das sementes de Tecoma stans L. Juss. ex Kunth (Bignoniaceae): efeitos na emergência e desenvolvimento de suas plântulas no sol e na sombra

The aim of this study was to evaluate the effect of Tecoma stans L. Juss. ex Kunth seeds mass on initial emergence, growth and, seedling development under different light conditions. The seeds were separated in four mass classes and sowed in four replicates of 24 seeds for each class, under full sun and canopy shade. Under sun environment was observed a greater percentage of emergence. Heavy seeds presented the greater percentage of emergence under both environments, but a greater rate was observed under canopy shade. One month after the start of experiments, the seedlings at the shade environment presented 100% of mortality. The growth and development seedlings under full sun were noticed for five months. In this period, only in the first three months was possible to observe the effects of Tecoma stans seeds mass on capacity of seedlings to acquire dry mass. The seedlings biomass partitions were similar among the tested mass class. The seedlings of smaller mass tended to a high specific leaf area in relation to the seedlings from large seeds, mainly in the first three months, resulting in a great acquisition of dry mass by these seedlings. In the fourth month, the specific leaf area did not present any tendency. Because the biggest seeds to give rise seedlings with best initial development than smallest seeds can be considered as species reproductive strategy. To produce seeds of different sizes also can be considered as way of species to spread in many microhabitats.

Migração lateral da desembocadura do Rio Itapocú, SC, Brasil: evolução morfológica e condicionantes físicas

Desembocaduras são ambientes bastante dinâmicos e sujeitos à complexa interação entre fatores estabilizadores e desestabilizadores. Dependendo dessa interação, desembocaduras podem apresentar a tendência de migração ao longo de barreiras arenosas. Um dos mecanismos mais eficientes de transporte de sedimento paralelo à costa, e consequentemente migração de canais, são as correntes longitudinais geradas pelas ondas se aproximando obliquamente à costa. A motivação do presente trabalho é entender o comportamento morfodinâmico do sistema de desembocadura do rio Itapocú, localizado no centro-norte de Santa Catarina (SC), frente aos processos forçantes que atuam na sua migração ao longo da linha de costa. A morfologia dos pontais arenosos foi obtida a partir de levantamentos morfológicos com o uso de DGPS. Para analisar a refração de ondas foi utilizado o modelo numérico MIKE 21 SW, sendo considerados como condições de contorno os dados de ondas referentes ao ano de 2002 e os dados de ondas previstos referentes ao período de coleta. Os dados de saída do modelo foram utilizados para estimar a deriva litorânea potencial na região. Os resultados morfológicos obtidos demonstraram uma migração da desembocadura para o norte durante o período analisado, sendo mais intenso durante o inverno e o verão. Ondas incidentes do quadrante sul sofreram mais o fenômeno da refração e as ondas de leste apresentaram menor variação angular ao se aproximarem à costa. A deriva litorânea potencial anual para os dados de ondas de 2002 apresentou sentido norte-sul, com inversão de sentido durante o outono. Utilizando os dados de ondas previstas para o período dos levantamentos, a deriva litorânea potencial estimada apresentou sentido sul-norte, concordando com a migração observada. Na região próxima a desembocadura, nos pontais arenosos, a deriva potencial apresentou direção para o norte durante todas as estações. Os dados de descarga fluvial não apresentaram influência na migração do canal, porém apresentaram uma relação com a largura do mesmo sazonalmente.Os dados de morfologia juntamente com os dados de deriva litorânea referentes às ondas de 2004/2005 mostraram claramente a migração do canal para o norte sendo a deriva a principal contribuinte para a migração da desembocadura.

Brazilian offshore wave climate based on NWW3 reanalysis

This paper provides a description of the wave climate off the Brazilian coast based on an eleven-year time series (Jan/1997-Dec/2007) obtained from the NWW3 operational model hindcast reanalysis. Information about wave climate in Brazilian waters is very scarce and mainly based on occasional short-term observations, the present analysis being the first covering such temporal and spatial scales. To define the wave climate, six sectors were defined and analyzed along the Brazilian shelf-break: South (W1), Southeast (W2), Central (W3), East (W4), Northeast (W5) and North (W6). W1, W2 and W3 wave regimes are determined by the South Atlantic High (SAH) and the passage of synoptic cold fronts; W4, W5 and W6 are controlled by the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and its meridional oscillation. The most energetic waves are from the S, generated by the strong winds associated to the passage of cold fronts, which mainly affect the southern region. Wave power presents a decrease in energy levels from south to north, with its annual variation showing that the winter months are the most energetic in W1 to W4, while in W5 and W6 the most energetic conditions occur during the austral summer. The information presented here provides boundary conditions for studies related to coastal processes, fundamental for a better understanding of the Brazilian coastal zone.

Utilização de métodos acústicos em estudos de dinâmica costeira: exemplo na desembocadura lagunar de cananéia

Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.

Imagem por ressonância magnética: princípios básicos

A ressonância magnética é a propriedade física exibida por núcleos de determinados elementos que, quando submetidos a um campo magnético forte e excitados por ondas de rádio em determinada freqüência (Freqüência de Larmor), emitem rádio sinal, o qual pode ser captado por uma antena e transformado em imagem. A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não-invasivo mais sensível para avaliar partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. Ela apresenta grande potencial diagnóstico, poucos efeitos deletérios e muitos benefícios a serem obtidos com o seu uso. Além disso, a IRM fornece informações anatômicas acuradas, imagens em qualquer plano do corpo, bom contraste e resolução espacial e por si só pode sugerir um diagnóstico. Porém, não permite um diagnóstico histológico específico e deve ser interpretada em contexto com outros achados clínicos e patológicos. Esta revisão teve como objetivos mostrar as bases físicas da ressonância magnética e propiciar mais conhecimento aos veterinários.

Turbulence in collisionless plasmas: statistical analysis from numerical simulations with pressure anisotropy

In recent years, we have experienced increasing interest in the understanding of the physical properties of collisionless plasmas, mostly because of the large number of astrophysical environments (e. g. the intracluster medium (ICM)) containing magnetic fields that are strong enough to be coupled with the ionized gas and characterized by densities sufficiently low to prevent the pressure isotropization with respect to the magnetic line direction. Under these conditions, a new class of kinetic instabilities arises, such as firehose and mirror instabilities, which have been studied extensively in the literature. Their role in the turbulence evolution and cascade process in the presence of pressure anisotropy, however, is still unclear. In this work, we present the first statistical analysis of turbulence in collisionless plasmas using three-dimensional numerical simulations and solving double-isothermal magnetohydrodynamic equations with the Chew-Goldberger-Low laws closure (CGL-MHD). We study models with different initial conditions to account for the firehose and mirror instabilities and to obtain different turbulent regimes. We found that the CGL-MHD subsonic and supersonic turbulences show small differences compared to the MHD models in most cases. However, in the regimes of strong kinetic instabilities, the statistics, i.e. the probability distribution functions (PDFs) of density and velocity, are very different. In subsonic models, the instabilities cause an increase in the dispersion of density, while the dispersion of velocity is increased by a large factor in some cases. Moreover, the spectra of density and velocity show increased power at small scales explained by the high growth rate of the instabilities. Finally, we calculated the structure functions of velocity and density fluctuations in the local reference frame defined by the direction of magnetic lines. The results indicate that in some cases the instabilities significantly increase the anisotropy of fluctuations. These results, even though preliminary and restricted to very specific conditions, show that the physical properties of turbulence in collisionless plasmas, as those found in the ICM, may be very different from what has been largely believed.

Multifractality in plasma edge electrostatic turbulence

Plasma edge turbulence in Tokamak Chauffage Alfven Bresilien (TCABR) [R. M. O. Galvao et al., Plasma Phys. Contr. Fusion 43, 1181 (2001)] is investigated for multifractal properties of the fluctuating floating electrostatic potential measured by Langmuir probes. The multifractality in this signal is characterized by the full multifractal spectra determined by applying the wavelet transform modulus maxima. In this work, the dependence of the multifractal spectrum with the radial position is presented. The multifractality degree inside the plasma increases with the radial position reaching a maximum near the plasma edge and becoming almost constant in the scrape-off layer. Comparisons between these results with those obtained for random test time series with the same Hurst exponents and data length statistically confirm the reported multifractal behavior. Moreover, the persistence of these signals, characterized by their Hurst exponent, present radial profile similar to the deterministic component estimated from analysis based on dynamical recurrences. (C) 2008 American Institute of Physics.