Are the Birch Trees in Southern England a Source of Betula Pollen for North London?

Birch pollen is highly allergenic. Knowledge of daily variations, atmospheric transport and source areas of birch pollen is important for exposure studies and for warnings to the public, especially for large cities such as London. Our results show that broad-leaved forests with high birch tree densities are located to the south and west of London. Bi-hourly Betula pollen concentrations for all the days included in the study, and for all available days with high birch pollen counts (daily average birch pollen counts >80 grains/m3), show that, on average, there is a peak between 1400 hours and 1600 hours. Back-trajectory analysis showed that, on days with high birch pollen counts (n=60), 80% of air masses arriving at the time of peak diurnal birch pollen count approached North London from the south in a 180 degree arc from due east to due west. Detailed investigations of three Betula pollen episodes, with distinctly different diurnal patterns compared to the mean daily cycle, were used to illustrate how night-time maxima (2200–0400 hours) in Betula pollen counts could be the result of transport from distant sources or long transport times caused by slow moving air masses. We conclude that the Betula pollen recorded in North London could originate from sources found to the west and south of the city and not just trees within London itself. Possible sources outside the city include Continental Europe and the Betula trees within the broad-leaved forests of Southern England.

Impacto da influência do ar novo na climatização de edifícios

Este trabalho surgiu do âmbito da Tese de Dissertação do Mestrado em Energias Sustentáveis do Instituto Superior de Engenharia do Porto, tendo o acompanhamento dos orientadores da empresa Laboratório Ecotermolab do Instituto de Soldadura e Qualidade e do Instituto Superior de Engenharia do Porto, de forma a garantir a linha traçada indo de acordo aos objectivos propostos. A presente tese abordou o estudo do impacto da influência do ar novo na climatização de edifícios, tendo como base de apoio à análise a simulação dinâmica do edifício em condições reais num programa adequado, acreditado pela norma ASHRAE 140-2004. Este trabalho pretendeu evidenciar qual o impacto da influência do ar novo na climatização de um edifício com a conjugação de vários factores, tais como, ocupação, actividades e padrões de utilização (horários), iluminação e equipamentos, estudando ainda a possibilidade do sistema funcionar em regime de “Free-Cooling”. O princípio partiu fundamentalmente por determinar até que ponto se pode climatizar recorrendo único e exclusivamente à introdução de ar novo em regime de “Free-Cooling”, através de um sistema tudo-ar de Volume de Ar Variável - VAV, sem o apoio de qualquer outro sistema de climatização auxiliar localizado no espaço, respeitando os caudais mínimos impostos pelo RSECE (Decreto-Lei 79/2006). Numa primeira fase foram identificados todos os dados relativos à determinação das cargas térmicas do edifício, tendo em conta todos os factores e contributos alusivos ao valor da carga térmica, tais como a transmissão de calor e seus constituintes, a iluminação, a ventilação, o uso de equipamentos e os níveis de ocupação. Consequentemente foram elaboradas diversas simulações dinâmicas com o recurso ao programa EnergyPlus integrado no DesignBuilder, conjugando variáveis desde as envolventes à própria arquitectura, perfis de utilização ocupacional, equipamentos e taxas de renovação de ar nos diferentes espaços do edifício em estudo. Obtiveram-se vários modelos de forma a promover um estudo comparativo e aprofundado que permitisse determinar o impacto do ar novo na climatização do edifício, perspectivando a capacidade funcional do sistema funcionar em regime de “Free-Cooling”. Deste modo, a análise e comparação dos dados obtidos permitiram chegar às seguintes conclusões: Tendo em consideração que para necessidades de arrefecimento bastante elevadas, o “Free-Cooling” diurno revelou-se pouco eficaz ou quase nulo, para o tipo de clima verificado em Portugal, pois o diferencial de temperatura existente entre o exterior e o interior não é suficiente de modo a tornar possível a remoção das cargas de forma a baixar a temperatura interior para o intervalo de conforto. Em relação ao “Free-Cooling” em horário nocturno ou pós-laboral, este revelou-se bem mais eficiente. Obtiveram-se prestações muito interessantes sobretudo durante as estações de aquecimento e meia-estação, tendo em consideração o facto de existir necessidades de arrefecimento mesmo durante a estação de aquecimento. Referente à ventilação nocturna, isto é, em períodos de madrugada e fecho do edifício, concluiu-se que tal contribui para um abaixamento do calor acumulado durante o dia nos materiais construtivos do edifício e que é libertado ou restituído posteriormente para os espaços em períodos mais tardios. De entre as seguintes variáveis, aumento de caudal de ar novo insuflado e o diferencial de temperatura existente entre o ar exterior e interior, ficou demonstrado que este último teria maior peso contributivo na remoção do calor. Por fim, é ponto assente que de um modo geral, um sistema de climatização será sempre indispensável devido a cargas internas elevadas, requisitos interiores de temperatura e humidade, sendo no entanto aconselhado o “Free- Cooling” como um opção viável a incorporar na solução de climatização, de forma a promover o arrefecimento natural, a redução do consumo energético e a introdução activa de ar novo.

Association between white-coat effect and blunted dipping of nocturnal blood pressure.

In this study, we assessed whether the white-coat effect (difference between office and daytime blood pressure (BP)) is associated with nondipping (absence of BP decrease at night). Data were available in 371 individuals of African descent from 74 families selected from a population-based hypertension register in the Seychelles Islands and in 295 Caucasian individuals randomly selected from a population-based study in Switzerland. We used standard multiple linear regression in the Swiss data and generalized estimating equations to account for familial correlations in the Seychelles data. The prevalence of systolic and diastolic nondipping (<10% nocturnal BP decrease) and white-coat hypertension (WCH) was respectively 51, 46, and 4% in blacks and 33, 37, and 7% in whites. When white coat effect and nocturnal dipping were taken as continuous variables (mm Hg), systolic (SBP) and diastolic BP (DBP) dipping were associated inversely and independently with white-coat effect (P < 0.05) in both populations. Analogously, the difference between office and daytime heart rate was inversely associated with the difference between daytime and night-time heart rate in the two populations. These results did not change after adjustment for potential confounders. The white-coat effect is associated with BP nondipping. The similar associations between office-daytime values and daytime-night-time values for both BP and heart rate suggest that the sympathetic nervous system might play a role. Our findings also further stress the interest, for clinicians, of assessing the presence of a white-coat effect as a means to further identify patients at increased cardiovascular risk and guide treatment accordingly.

Étude de la sensibilité baroréceptive en sommeil et à l’éveil dans l’insomnie primaire chronique

L’insomnie, une condition fréquemment retrouvée dans la population, se caractérise d’abord par une difficulté à initier ou à maintenir le sommeil et/ou par des éveils précoces le matin ou encore par un sommeil non-réparateur. Lorsqu’elle n’est pas accompagnée par des troubles psychiatriques ou médicaux ou un autre trouble de sommeil et qu’elle perdure plus de 6 mois on parle alors d’insomnie primaire chronique. Selon certains, cette condition serait associée à un état d’hyperéveil caractérisé par une augmentation de l’activité autonome sympathique durant le sommeil et l’éveil. Le baroréflexe est un important mécanisme de contrôle à court terme des fluctuations de la tension artérielle (TA) et de la fréquence cardiaque agissant sur le cœur et les vaisseaux sanguins par l’entremise du système nerveux autonome. On appelle sensibilité baroréceptive (SBR) la capacité du baroréflexe de réagir et de contrôler les fluctuations de TA en modulant le rythme cardiaque. De manière générale, la SBR serait augmentée durant la nuit par rapport à la journée. Aussi, il semblerait que le baroréflexe soit impliqué dans le phénomène de baisse physiologique de la TA pendant la nuit. Or, des données de notre laboratoire ont démontré une augmentation de la TA systolique au cours de la nuit ainsi qu’une atténuation de la baisse nocturne de TA systolique chez des sujets avec insomnie primaire chronique comparé à des témoins bons dormeurs. De plus, il a été démontré que le baroréflexe était altéré de façon précoce dans plusieurs troubles cardiovasculaires et dans l’hypertension artérielle. Or, il semblerait que l’insomnie soit accompagnée d’un risque accru de développement de l’hypertension artérielle. Ces études semblent aller dans le sens d’une altération des mécanismes de régulation de la TA dans l’insomnie. Par ailleurs, une réduction de la SBR serait aussi impliquée dans des états associés à une augmentation de l’activité autonome sympathique. Ainsi, nous nous sommes demandé si le baroréflexe pouvait constituer un des mécanismes de contrôle de la TA qui serait altéré dans l’insomnie et pourrait être impliqué dans l’augmentation de l’activité sympathique qui semble accompagner l’insomnie. Jusqu’à présent, le baroréflexe reste inexploré dans l’insomnie. L’objectif principal de ce mémoire était d’évaluer de façon non-invasive la SBR à l’éveil et en sommeil chez 11 sujets atteints d’insomnie primaire chronique comparé à 11 témoins bons dormeurs. L’évaluation du baroréflexe a été effectuée de façon spontanée par la méthode de l’analyse en séquence et par le calcul du coefficient alpha obtenu par l’analyse spectrale croisée de l’intervalle RR et de la TA systolique. De façon concomitante, les paramètres de la variabilité de l’intervalle RR en sommeil et à l’éveil ont aussi été comparés chez ces mêmes sujets. Aucune différence significative n’a été notée au niveau des index de la SBR entre le groupe d’insomniaques et celui des bons dormeurs, à l’éveil ou en sommeil. Cependant, on observe des valeurs légèrement plus faibles de la SBR chez les insomniaques ayant mal dormi (efficacité de sommeil (ES) < 85%) comparés aux insomniaques ayant bien dormi (ES≥ 85%) à la nuit expérimentale durant l’éveil et en sommeil. Par ailleurs, aucune différence n’a été notée entre le groupe d’insomniaques et celui des bons dormeurs au niveau des paramètres de la variabilité RR considérés (intervalle RR, PNN50, LF et HF en valeurs normalisées). En effet, les insomniaques tout comme les bons dormeurs semblent présenter une variation normale de l’activité autonome en sommeil, telle que représentée par les paramètres de la variabilité RR. Ces résultats préliminaires semblent suggérer que les mécanismes du baroréflexe sont préservés chez les sujets atteints d’insomnie primaire chronique tels que diagnostiqués de manière subjective. Cependant, il est possible qu’une altération des mécanismes du baroréflexe ne se révèle chez les insomniaques que lorsque les critères objectifs d’une mauvaise nuit de sommeil sont présents.

Influence du sommeil sur l'analgésie placebo

La douleur est une expérience subjective multidimensionnelle pouvant être modulée par plusieurs facteurs cognitifs. L’impact des attentes liées à une expérience douloureuse imminente a été largement étudié dans un contexte d’analgésie placebo et il a été suggéré que la présence d’attentes conscientes de soulagement est nécessaire à la production d’une réduction de douleur. Par ailleurs, certaines études cliniques ont observé une amélioration thérapeutique après l’administration d’un placebo, même lors du sommeil, ce qui suggère qu’un effet placebo peut être rencontré même en absence d’attentes explicites de soulagement. La première étude de cette thèse vise donc à examiner si une réduction de douleur, ainsi qu’une diminution des perturbations du sommeil associées à des stimulations nociceptives expérimentales, peuvent être rencontrées suite à l’induction d’attentes de soulagement nocturne. Les résultats démontrent qu’une réduction de douleur et des perturbations du sommeil a effectivement été rapportée rétrospectivement suite à l’application d’un placebo, De plus, le traitement placebo semble moduler la réactivité à la douleur expérimentale durant le sommeil, en fonction des stades de sommeil dans lesquelles les stimulations sont présentées. Bien que le développement d’une analgésie placebo repose sur la génération d’attentes de soulagement, il semble que l’exposition préalable à un traitement efficace augmente l’ampleur de l’effet, ce qui suggère que des phénomènes d’apprentissage associatif puissent également être impliqués dans la genèse de ces effets. Comme un rôle du sommeil à été montré dans l’apprentissage et la mémorisation de plusieurs aptitudes, l’objectif de la seconde étude était d’examiner la possibilité que la présence d’un épisode de sommeil entre l’induction et l’évaluation d’un effet placebo puisse renforcer l’intégration des attentes et par conséquent, favoriser la production d’effets dépendants des attentes. Les résultats ont effectivement montré que le sommeil augmente l’association entre les attentes et le soulagement, et que celles-ci semblent liées à la durée relative de sommeil REM mesurée suite à l’induction. Dans l’ensemble cette thèse démontre que le sommeil peut influencer la production d’une analgésie placebo, et ce, à plusieurs niveaux.

Qualité du sommeil et de la vigilance suite à un ajustement circadien partiel lors d’une simulation de travail de nuit.

Le travail de nuit est associé avec plusieurs problèmes de santé. Le désalignement entre la phase circadienne et le cycle éveil-sommeil cause une désynchronie interne considérée comme la principale source de ces problèmes. L’ajustement circadien au travail de nuit est proposé comme contremesure. Normalement, l’ajustement circadien complet n’est pas recommandé puisqu’il engendre un désalignement circadien lors du retour à l’horaire de jour, causant des changements de phase répétés et la désynchronie interne. L’ajustement circadien partiel est alors proposé comme compromis afin de stabiliser les rythmes circadiens des travailleurs de nuit. Cependant, l’ampleur de l’ajustement circadien partiel nécessaire à l’amélioration du sommeil et de la vigilance demeure vague. Les ajustements partiels obtenus par délai ou avance de phase sont quantifiés non seulement par la phase du début de la sécrétion de mélatonine en lumière tamisée, mais également par le recoupement de l’épisode de sécrétion de mélatonine avec les périodes d’éveil et de sommeil. Les effets sur le sommeil et la vigilance d’un petit ajustement circadien partiel significatifs sont investigués dans une simulation de travail de nuit en laboratoire pour déterminer leurs implications cliniques. Les effets modestes suggèrent qu’un petit délai de phase peut réduire l’accumulation de la dette de sommeil, alors que l’avance de phase améliore subjectivement la vigilance et l’humeur nocturne. L’ampleur absolue du changement de phase est associée à une amélioration subjective de la vigilance et de l’humeur nocturne. Des études en milieux de travail permettraient de déterminer si ces stratégies sont applicables et bénéfiques aux travailleurs de nuit.

Comportements parentaux et autorégulation chez l’enfant : une perspective développementale

Étant donné que le sommeil ainsi que les problèmes intériorisés et extériorisés durant l’enfance sont associés à plusieurs aspects du développement social, affectif et cognitif de l’enfant, il apparait essentiel d’étudier ces deux indicateurs de l’autorégulation chez les enfants ainsi que de comprendre les facteurs qui contribuent à leur émergence. L’objectif général de la thèse était donc de mieux comprendre les facteurs associés au développement de l’autorégulation psychophysiologique, telle que mesurée par la qualité du sommeil de l’enfant, ainsi que l’autorégulation émotionnelle et comportementale, telle qu’indiquée par la présence de symptômes intériorisés et extériorisés chez l’enfant. La thèse est composée de deux articles de nature empirique. L’objectif du premier article de la thèse était d’examiner les liens qui existent entre quatre comportements parentaux (i.e., la sensibilité maternelle, le soutien à l’autonomie maternel, l'orientation mentale de la mère et la qualité des interactions père-enfant) et le sommeil de l’enfant, de façon longitudinale et prospective. Les trois comportements maternels ont été mesurés avec 70 dyades mère-enfant, tandis que la qualité des interactions père-enfant a été évaluée chez 41 de ces familles. À 12 mois, l’orientation mentale maternelle et la sensibilité maternelle ont été évaluées. Le soutien à l'autonomie maternel a été mesuré à 15 mois, tandis que la qualité des interactions père-enfant a été évaluée à 18 mois. Le sommeil des enfants a été mesuré à 3 et 4 ans en utilisant un agenda de sommeil rempli par la mère. Les résultats indiquaient qu’en contrôlant pour le statut socioéconomique familial et le fait d’aller en garderie ou non, la qualité des interactions mère-enfant et père-enfant est liée à la proportion de sommeil ayant lieu la nuit chez les enfants d’âge préscolaire. Le deuxième article visait à étudier les effets d’interaction entre le sommeil de l’enfant et la sensibilité maternelle en ce qui a trait au développement des problèmes intériorisés et extériorisés. À 1 et 4 ans, 55 dyades mère-enfant ont participé à deux visites à domicile. À 1 an, la sensibilité maternelle a été évaluée et les mères ont complété l’agenda du sommeil de l’enfant. À 4 ans, les mères ont rempli le Child Behavior Checklist pour évaluer les symptômes intériorisés et extériorisés chez leur enfant. Les résultats ont montré que la sensibilité maternelle interagit avec la durée du sommeil de l’enfant. Ainsi, les résultats ont indiqué une relation négative entre la sensibilité maternelle et les problèmes intériorisés et extériorisés, mais seulement chez les enfants qui dorment plus la nuit. Les résultats présentés dans les deux articles ont été discutés, ainsi que leurs implications théoriques et cliniques.

Le graffiti à Montréal : pratique machiste et stratégies féminines

Le graffiti est depuis longtemps associé au vandalisme dans les métropoles où il prolifère. Il s’intègre au paysage urbain à un point tel que, même s’il procède d’une logique de visibilité et de promotion, nous parvenons à ne plus le remarquer. Pourtant, sa présence suscite toujours la colère des citoyens propriétaires de murs vandalisés et des autorités municipales qui, chaque année, dépensent de grosses sommes d’argent pour l’effacer. Malgré les restrictions et les amendes, le graffiti est néanmoins devenu un véritable phénomène d’art urbain : des artistes graffiteurs ont atteint la notoriété en dehors de leur sous-culture et ont pu exposer légalement leur travail, du fait d’un intérêt croissant du milieu officiel de l’art. Celui-ci contribue à faire grandir l’engouement et l’enthousiasme pour une pratique d’art urbaine. Le graffiti illustre l’expression d’une identité qui s’approprie et subvertit les surfaces urbaines de la ville, au moyen d’un nom propre fictif qui n’a aucune légitimation juridique et légale. De plus, l’application et la diffusion de la signature graffitique communiquent des valeurs qui guident et définissent toute la sous-culture du graffiti. Ces valeurs sont culturellement considérées comme masculines : le risque, le défi et la dissidence. La figure de l’artiste graffiteur apparaît ainsi comme une figure marginale et rebelle. Un tel portrait laisse alors entrevoir une culture fortement machiste, d’autant plus que les garçons qui exercent le graffiti sont beaucoup plus nombreux. Or, si les femmes artistes de la communauté graffitique représentent une minorité, c’est notamment parce que leur attrait pour une pratique illicite, nocturne et dangereuse est moindre. À partir d’une approche qui touche aux gender studies et à certains concepts traditionnels de l’histoire de l’art, nous cherchons à expliquer l’intérêt généralement plus faible des femmes pour le graffiti. Nous désirons également démontrer comment l’exercice des artistes féminines du graffiti se distingue de celui de leurs homologues masculins. De quelle manière se détermine leur expérience? Leur iconographie sert-elle à les définir? Quelles sont leurs opinions et leurs perceptions sur leur propre culture? Finalement, comment caractérisent-elles leur statut de femme artiste au sein d’une communauté "machiste"?

Studies on the meteriological aspects of air pollution over Cochin

Pollutants that once enter into the earth’s atmosphere become part of the atmosphere and hence their dispersion, dilution, direction of transportation etc. are governed by the meteorological conditions. The thesis deals with the study of the atmospheric dispersion capacity, wind climatology, atmospheric stability, pollutant distribution by means of a model and the suggestions for a comprehensive planning for the industrially developing city, Cochin. The definition, sources, types and effects of air pollution have been dealt with briefly. The influence of various meteorological parameters such as vector wind, temperature and its vertical structure and atmospheric stability in relation to pollutant dispersal have been studied. The importance of inversions, mixing heights, ventilation coefficients were brought out. The spatial variation of mixing heights studies for the first time on a microscale region, serves to delineate the regions of good and poor dispersal capacity. A study of wind direction fluctuation, σθ and its relation to stability and mixing heights were shown to be much useful. It was shown that there is a necessity to look into the method of σθ computation. The development of Gausssian Plume Model along with the application for multiple sources was presented. The pollutant chosen was sulphur dioxide and industrial sources alone were considered. The percentage frequency of occurrence of inversions and isothermals are found to be low in all months during the year. The spatial variation of mixing heights revealed that a single mixing height cannot be taken as a representative for the whole city have low mixing heights and monsoonal months showed lowest mixing heights. The study of ventilation co-efficients showed values less than the required optimum value 6000m2/5. However, the low values may be due to the consideration of surface wind alone instead of the vertically averaged wind. Relatively more calm conditions and light winds during night and strong winds during day time were observed. During the most of the year westerlies during day time and northeasterlies during night time are the dominant winds. Unstable conditions with high values of σθ during day time and stable conditions with lower values of σθ during night time are the prominent features. Monsoonal months showed neutral stability for most of the time. A study σθ of and Pasquill Stability category has revealed the difficulty in giving a unique value of for each stability category. For the first time regression equations have been developed relating mixing heights and σθ. A closer examination of σθ revealed that half of the range of wind direction fluctuations is to be taken, instead of one by sixth, to compute σθ. The spatial distribution of SO2 showed a more or less uniform distribution with a slight intrusion towards south. Winter months showed low concentrations contrary to the expectations. The variations of the concentration is found to be influenced more by the mixing height and the stack height rather than wind speed. In the densely populated areas the concentration is more than the threshold limit value. However, the values reported appear to be high, because no depletion of the material is assumed through dry or wet depositions and also because of the inclusion of calm conditions with a very light wind speed. A reduction of emission during night time with a consequent rise during day time would bring down the levels of pollution. The probable locations for the new industries could be the extreme southeast parts because the concentration towards the north falls off very quickly resulting low concentrations. In such a case pollutant spread would be towards south and west, thus keeping the city interior relatively free from pollution. A more detailed examination of the pollutant spread by means of models that would take the dry and wet depositions may be necessary. Nevertheless, the present model serves to give the trend of the distribution of pollutant concentration with which one can suggest the optimum locations for the new industries

Caixa de sonos

Esta dissertação aborda questões relativas aos conceitos de narrativa e de narrativa processual no contexto da experiência lúdica em espaços de configuração. Para este efeito, sugere-se um sistema, a caixa de sonos, que visa a implementação prática de uma narrativa visual processual enquanto terreno de experiência lúdica em meios tecnológicos. Este sistema procura tirar partido de diferentes media para proporcionar, de forma acessível, novos palcos e rituais performativos, através de narrativas visuais processuais customizáveis e partilháveis. Em concreto, a caixa de sonos, propõe um sistema jogável que possibilita, através da monitorização do comportamento do jogador ao longo da noite, compor interactivamente um retrato simbólico da noite do mesmo. O processo de composição é partilhado a partir de uma projecção direccionada para o tecto por cima da cama do jogador, quando este se encontra acordado; sendo possível que a interacção ocorra de forma activa ou passiva, dependendo do estado de vigia do jogador. Todas as experiências simbólicas, bem como a totalidade das linguagens gráficas (base de dados das composições processuais), são personalizáveis e passíveis de serem partilhadas através de uma plataforma comunitária na rede digital.

Workplace Innovation and Technological Change. CEPS Special Report, September 2012

This paper explores the extent to which the illusive phenomenon of workplace innovation has pervaded workplaces in Europe and whether it could be one of the answers to Europe’s longterm social and economic challenges that stem from an ageing workforce and the need for more flexibility to stay competitive. Basic data drawn from European Working Conditions Survey conducted every five years by the Dublin-based European Foundation for the Improvement of Living and Working Conditions are supplemented by a series of case studies to look at the problems encountered in introducing workplace innovation and possible solutions. One set of case studies examines the following organisations: SGI/GI (Slovak Governance Institute (Slovakia), as representative of the world of small- and medium-sized enterprises; Oticon (Denmark) as representative of manufacturing companies; the Open University (UK), as representative of educational organizations; and FPS Social Security (Belgium) representing the public sector. Two final case studies focus on the country-level, one looking at of how a specific innovation can become fully mainstreamed (in the Netherlands and the ‘part-time economy’) and the other (Finland and TEKES) looking at how a government programme can help disseminate workplace innovation. These six case studies, together with the statistical analysis, constitute the main empirical value added of the report.

The biometeorology of high-altitude insect layers.

Flight at high altitude is part of a migration strategy that maximises insect population displacement. This thesis represents the first substantial analysis of insect migration and layering in Europe. Vertical-looking entomological radar has revealed specific characteristics of high-altitude flight: in particular layering (where a large proportion of the migrating insects are concentrated in a narrow altitude band). The meteorological mechanisms underpinning the formation of these layers are the focus of this thesis. Aerial netting samples and radar data revealed four distinct periods of high-altitude insect migration: dawn, daytime, dusk, and night-time. The most frequently observed nocturnal profiles during the summertime were layers. It is hypothesised that nocturnal layers initiate at a critical altitude (200–500 m above ground level) and time (20:00–22:00 hours UTC). Case study analysis, statistical analysis, and a Lagrangian trajectory model showed that nocturnal insect layers probably result from the insects’ response to meteorological conditions. Temperature was the variable most correlated with nocturnal insect layer presence and intensity because insects are poikilothermic, and temperatures experienced during high-altitude migration in temperate climates are expected to be marginal for many insects’ flight. Hierarchical effects were detected such that other variables—specifically wind speed—were only correlated with insect layer presence and intensity once temperatures were warm. The trajectory model developed comprised: (i) insect flight characteristics; (ii) turbulent winds (which cause vertical spread of the layer); and (iii) mean wind speed, which normally leads to horizontal displacements of hundreds of kilometres in a single migratory flight. This thesis has revealed that there is considerable migratory activity over the UK in the summer months, and a range of fascinating phenomena can be observed (including layers). The UK has moved from one of the least studied to perhaps the best studied environments of aerial insect migration and layering in the world.

The influence of the atmospheric boundary layer on nocturnal layers of noctuids and other moths migrating over southern Britain

Insects migrating at high altitude over southern Britain have been continuously monitored by automatically-operating, vertical-looking radars over a period of several years. During some occasions in the summer months, the migrants were observed to form well-defined layer concentrations, typically at heights of 200-400 m, in the stable night-time atmosphere. Under these conditions, insects are likely to have control over their vertical movements and are selecting flight heights which are favourable for long-range migration. We therefore investigated the factors influencing the formation of these insect layers by comparing radar measurements of the vertical distribution of insect density with meteorological profiles generated by the UK Met. Office’s Unified Model (UM). Radar-derived measurements of mass and displacement speed, along with data from Rothamsted Insect Survey light traps provided information on the identity of the migrants. We present here three case studies where noctuid and pyralid moths contributed substantially to the observed layers. The major meteorological factors influencing the layer concentrations appeared to be: (a) the altitude of the warmest air, (b) heights corresponding to temperature preferences or thresholds for sustained migration and (c), on nights when air temperatures are relatively high, wind-speed maxima associated with the nocturnal jet. Back-trajectories indicated that layer duration may have been determined by the distance to the coast. Overall, the unique combination of meteorological data from the UM and insect data from entomological radar described here show considerable promise for systematic studies of high-altitude insect layering.

Remote estimation of thermal inertia and soil heat flux for bare soil

A method is presented which allows thermal inertia (the soil heat capacity times the square root of the soil thermal diffusivity, C(h)rootD(h)), to be estimated remotely from micrometeorological observations. The method uses the drop in surface temperature, T-s, between sunset and sunrise, and the average night-time net radiation during that period, for clear, still nights. A Fourier series analysis was applied to analyse the time series of T-s . The Fourier series constants, together with the remote estimate of thermal inertia, were used in an analytical expression to calculate diurnal estimates of the soil heat flux, G. These remote estimates of C(h)rootD(h) and G compared well with values derived from in situ sensors. The remote and in situ estimates of C(h)rootD(h) both correlated well with topsoil moisture content. This method potentially allows area-average estimates of thermal inertia and soil heat flux to be derived from remote sensing, e.g. METEOSAT Second Generation, where the area is determined by the sensor's height and viewing angle. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

The diurnal course of soil moisture as measured by various dielectric sensors: Effects of soil temperature and the implications for evaporation estimates

Soil moisture content, theta, of a bare and vegetated UK gravelly sandy loam soil (in situ and repacked in small lysimeters) was measured using various dielectric instruments (single-sensor ThetaProbes, multi-sensor Profile Probes, and Aquaflex Sensors), at depths ranging between 0.03 and I m, during the summers of 2001 (in situ soil) and 2002 (mini-lysimeters). Half-hourly values of evaporation, E, were calculated from diurnal changes in total soil profile water content, using the soil water balance equation. For the bare soil field, Profile Probes and ML2x ThetaProbes indicated a diurnal course of theta that did not concur with typical soil physical observations: surface layer soil moisture content increased from early morning until about midday, after which theta declined, generally until the early evening. The unexpected course of theta was positively correlated to soil temperature, T-s, also at deeper depths. Aquaflex and ML1 ThetaProbe (older models) outputs, however, reflected common observations: 0 increased slightly during the night (capillary rise) and decreased from the morning until late afternoon (as a result of evaporation). For the vegetated plot, the spurious diurnal theta fluctuations were less obvious, because canopy shading resulted in lower amplitudes of T-s. The unrealistic theta profiles measured for the bare and vegetated field sites caused diurnal estimates of E to attain downward daytime and upward night-time values. In the mini-lysimeters, at medium to high moisture contents, theta values measured by (ML2x) ThetaProbes followed a relatively realistic course, and predictions of E from diurnal changes in vertically integrated theta generally compared well with lysimeter estimates of E. However, time courses of theta and E became comparable to those observed for the field plots when the soil in the lysimeters reached relatively low values of theta. Attempts to correct measured theta for fluctuations in T, revealed that no generally applicable formula could be derived. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.