Temperature field forecast in concrete dam with the use of ARIMA models and the finite element method

This article describes a forecasting method, with the application of statistical models Auto-Regressive Integrated Moving Average (ARIMA) and a heat conduction model to forecast the temperature field in a buttress block of Itaipu dam. Monthly temperature series in 2010-2014 of surface thermometers to block were fitted with cubic splines and the series, now daily, were used as inputs for specific ARIMA models to produce forecasts as outputs. These outputs were used as boundary conditions to the thermal model of the block and this solved by the Finite Element Method (FEM). Obtained thus predicted temperature fields of block. The error MAPE between the values obtained by MEF and the real, in a test point, (where is an internal thermometer) measured the performance of the forecast of ARIMA models, and this was satisfactory, achieving near 15%. The proposed method has an innovative character for thermal analysis structures, in particular in concrete dams

Biofortificação com lítio em plantas de alface via adubação foliar

It is known that the application of increasing doses of Li promotes the increase of Li in the plants, resulting in its biofortification. However, the influence of this element on the dry mass of the aerial part of the plants is reported in the literature in a contradictory way. In this way, the objective of this work was to systematically review and analyze the studies comparing the different effects of Li on shoot dry mass in order to obtain answers on the effect of this element on plants. A quantitative meta-analysis of 16 English-language articles published in the period between 1941 and 2018 was carried out, despising dissertations, theses, books or articles of low impact. The articles were selected based on the objective of this meta-analysis and through the potential of the Qualis analysis and the Journal Citation Reports (JCR). The variable MSPA stratified in function of Li doses was adjusted to the cultivation mode, species or cultivated genotype and plant age. Based on the information contained in the articles of this meta-analysis it was possible to observe the occurrence of four response patterns for the application of Li in cultures, the most representative is the linear increase (+) in Li contents in shoot dry mass and linear reduction (-) in the shoot dry mass of the crops in the same condition. Through the meta-analysis it was possible to verify that the application of Li in wild or agricultural crops suits to a quadratic response, an increase in shoot dry mass occurs, in smaller doses a reduction in these characteristics and in higher doses characterizing effect of toxicitySabe-se que a aplicação de doses crescentes de Li promove o aumento de Li nas plantas, resultando em sua biofortificação. Entretanto, a influência deste elemento na massa seca da parte aérea das plantas é relatada na literatura de forma contraditória. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi revisar e analisar sistematicamente os estudos comparando os diferentes efeitos do Li na massa seca da parte aérea a fim de se conseguir respostas sobre o efeito deste elemento nas plantas. Foi realizado uma meta-análise quantitativa de 16 artigos no idioma inglês publicados no período entre 1941 e 2018, desprezando dissertações, teses, livros ou artigos de baixo conceito. Os artigos foram selecionados com base no objetivo desta meta-análise e através do potencial através da análise do Qualis e o Journal Citation Reports (JCR). A variável MSPA estratificadas em função das doses de Li foi ajustada para meio de cultivo, espécie ou genótipo cultivado e idade da planta. Baseado nas informações contida nos artigos desta meta-análise foi possível observar a ocorrência de quatro padrões de reposta para os efeitos da aplicação de Li em culturas, o mais representativo refere-se ao aumento linear (+) nos teores de Li na massa seca da parte aérea e redução linear (-) na massa seca da parte aérea das culturas na mesma condição. Através da meta-análise foi possível constatar que a aplicação de Li em culturas silvestres ou agrícolas se adequa significativamente a uma resposta quadrática, ocorre realmente um aumento na massa seca da parte aérea, em doses menores e uma redução nestas características em doses maiores caracterizando efeito de toxidade

Monitoramento da temperatura atmosférica visando o conforto térmico e a conservação de florestas

Heat waves have raised concerns about the damage they do to ecosystem services, and combined with droughts, excessive heat has favored the rise in tree mortality worldwide. Based on the hypothesis that the southwestern region of the state of Paraná presents suitable conditions for the occurrence of anomalous weather events characterized as summer heat waves, this study was conducted to observe air temperature patterns in the municipality of Dois Vizinhos between 2018 and 2020. Its specific objectives were to i) determine which periods of the day during the summer in Dois Vizinhos registered the highest air temperatures; ii) verify the events characterized as heat waves between the years 2018 and 2020 using the proposed forest-based stress index (FBS); iii) discuss the feasibility of the FBS index by making reference to other environmental monitoring indices; and iv) present arguments on aspects of ecophysiology and forest conservation. The results showed that the night period between 9 p.m. and 3 a.m. in Dois Vizinhos in summer 2020 was significantly hotter in the three years of the study. The interval between 3 p.m. and 9 p.m. in summer 2020 was significantly hotter among the hourly categories recorded. According to the FBS index, there were a total of 36 episodes characterized as Heat Waves in this region, including the nighttime.As ondas de calor têm despertado a preocupação quanto aos danos que ocasionam sobre os serviços ecossistêmicos, e combinadas com estiagens, o excesso de calor tem favorecido o aumento da mortalidade das árvores mundo afora. Partindo-se da hipótese em que a região sudoeste do Paraná, apresenta condições favoráveis à ocorrência de anomalias climáticas caracterizadas como ondas de calor de verão, este trabalho teve como objetivo geral, observar o comportamento da temperatura atmosférica no município de Dois Vizinhos, para o interstício entre 2018 a 2020, e em específico: i) analisar quais os intervalos dos horários de verão em Dois Vizinhos, a temperatura atmosférica se apresenta mais elevada; ii) verificar por meio do índice proposto de estresse florestal (forest-based stress index ou FBS), os eventos caracterizados como de onda de calor, entre os anos de 2018 a 2020; iii) discutir a viabilidade do índice FBS, tendo como critério, outros índices de monitoramento ambiental; iv) apresentar argumentos sobre aspectos ecofisiológicos e de conservação florestal. As conclusões foram que o período noturno entre 21h-03h de 2020, da estação de verão de Dois Vizinhos, foi significativamente mais quente, no triênio analisado. O horário entre 15h-21h de 2020 foi significativamente mais quente, entre as categorias horarias analisadas. Por meio do índice FBS de estresse florestal, verificou-se o total de 36 episódios caracterizados como de Ondas de Calor na localidade, inclusive noturnas, entre os anos de 2018 a 2020

Valoração de Serviços Ambientais pela Legislação Agrária e Florestal

O trabalho caracteriza o direito de propriedade, considerando o bem florestal previsto nas áreas de preservação permanente e reserva legal do Código Florestal. Defende-se que todos os proprietários rurais possam ser indenizados pelo poder público, no momento que prestam relevantes serviços ambientais à sociedade, com o cumprimento da legislação florestal. Propõe-se, nesse sentido, um procedimento de valoração para pagamento de serviços ambientais, considerando o método de valoração contingente, com a disposição a pagar do Estado, em análise ao Estatuto da Terra, ao Código Florestal e à Lei da Mata Atlântica. É apresentado um estudo de caso hipotético com dois exemplos, considerando a realidade do sudoeste do Paraná, o salário mínimo paranaense, o salário mínimo federal, e o montante de áreas remanescentes em estágio secundário e avançado. Foi estipulada a remuneração entre R$36,20.ha-1.mês-1 e R$ 189,64. ha-1.mês-1 considerando os diferentes procedimentos. A metodologia proposta é inovadora no momento em que considera a avaliação da qualidade ecológica florestal, recompensando a propriedade rural pelo quociente do menor módulo fiscal do Estado e, dessa forma, tornando possível a valoração e o pagamento dos serviços ambientais prestados pelos agricultores à sociedade

Evaluating the forced oscillation technique in the detection of early smoking-induced respiratory changes

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Early detection of the effects of smoking is of the utmost importance in the prevention of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The forced oscillation technique (FOT) is easy to perform since it requires only tidal breathing and offers a detailed approach to investigate the mechanical properties of the respiratory system. The FOT was recently suggested as an attractive alternative for diagnosing initial obstruction in COPD, which may be helpful in detecting COPD in its initial phases. Thus, the purpose of this study was twofold: (1) to evaluate the ability of FOT to detect early smoking-induced respiratory alterations; and (2) to compare the sensitivity of FOT with spirometry in a sample of low tobacco-dose subjects.</p> <p>Methods</p> <p>Results from a group of 28 smokers with a tobacco consumption of 11.2 ± 7.3 pack-years were compared with a control group formed by 28 healthy subjects using receiver operating characteristic (ROC) curves and a questionnaire as a gold standard. The early adverse effects of smoking were adequately detected by the absolute value of the respiratory impedance (<it>Z4Hz</it>), the intercept resistance (<it>R0</it>), and the respiratory system dynamic compliance (<it>Crs, dyn</it>). <it>Z4Hz </it>was the most accurate parameter (Se = 75%, Sp = 75%), followed by <it>R0 </it>and <it>Crs, dyn</it>. The performances of the FOT parameters in the detection of the early effects of smoking were higher than that of spirometry (p < 0.05).</p> <p>Conclusion</p> <p>This study shows that FOT can be used to detect early smoking-induced respiratory changes while these pathologic changes are still potentially reversible. These findings support the use of FOT as a versatile clinical diagnostic tool in aiding COPD prevention and treatment.</p

INFLUÊNCIA DA COMPOSIÇÃO DE GRUPOS ECOLÓGICOS, ESPAÇAMENTO E ARRANJO DE PLANTIO NA RECUPERAÇÃO DE MATAS CILIARES EM MARGEM DE RESERVATÓRIO

This work aimed to assess the effect of spacing, arrangement and ecological group composition of planted seedlings on the restoration process of artificial reservoir shores in southeastern Brazil. The assessments were performed 12 years after the settlement of the experiment in which five mixed stand models were tested. First, a general evaluation of the stand was performed when we surveyed the overstory and understory, seed bank and soil for chemical analysis. Then, the survival restoration indicators of planted trees, basal area and density of the tree community, litter accumulated on the soil and canopy closure index were utilized to compare the plantation models and to assess the influence the experimental factors on these parameters. In the general analysis, we found that the studied stand presents low diversity, poor regeneration, and seed bank dominated mostly by one planted exotic tree species and weeds, which may jeopardize the self-maintenance of the stand in the future. The factor that most influenced the models was the ecological group composition with the best performance found for models in which both pioneer and non-pioneer groups were used. Probably, the plantation arrangement and spacing do not have greater influence due to both plant mortality and natural regeneration that has developed to this age. Hence, it is not recommended the use of only pioneer species in the implantation of riparian forest and the proportion of 50% pioneers and 50% non-pioneers using as much species as possible is indicated for areas that might present constraints for the natural regeneration.Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do espaçamento, arranjo e composição de grupos ecológicos das mudas plantadas no processo de restauração de margem de reservatório artificial no sudeste do Brasil. As avaliações foram realizadas 12 anos após a implantação do experimento em que cinco modelos de plantios mistos foram testados. Primeiramente, fez-se uma avalição geral do povoamento por meio de levantamentos do estrato arbóreo, regenerante, banco de sementes e de análise química e textural do solo. Em seguida, lançou-se mão dos indicadores de recuperação de sobrevivência das árvores plantadas, área basal e densidade da comunidade arbórea, acúmulo de serapilheira sobre o solo e índice de fechamento do dossel para comparar os modelos e checar a influência dos fatores experimentais nestes parâmetros. Como resultado da análise geral, obteve-se que o povoamento encontra-se em situação de baixa diversidade, com regeneração deficiente e banco de sementes dominado majoritariamente por uma espécie arbórea exótica utilizada no plantio e espécies herbáceas invasoras, o que pode comprometer a automanutenção do povoamento no futuro. O fator que mais influenciou os modelos foi a composição de grupos ecológicos com os melhores resultados apresentados pelos modelos em que se usaram ambos os grupos das pioneiras e não pioneiras. Provavelmente, o arranjo e o espaçamento de plantio não tiveram muita influência devido à mortalidade das mudas e à regeneração natural que se desenvolveu até esta idade. Assim, recomenda-se que na implantação de povoamentos para reconstituição de matas ciliares não sejam utilizadas apenas espécies pioneiras e sugere-se que a proporção de 50% de espécies pioneiras e 50% de não pioneiras, com o maior número possível de espécies, seja utilizada em áreas com deficiência da regeneração natura

La tecnología de la información espacial como apoyo a la actividad silvícola en la propiedad rural

This work presents some economical, technical and socio-environmental bases on the rural property that justifies their use also for forestry purposes, and discusses the importance of the geoprocessing as a technology tool of information that subsidizes this planning and the sustainability of this activity. The valorization of the forestry in the society should extol the expansion of the planted area and consequently increase the offer of products, the popularization of the advantages of the certified products also for the consumer in the internal market, and the recovery of the native remainders in the sense of promoting their productive use and with sustainability criteria. For that, it necessarily needs a valorization of the geotechnologies, as base for the socket of decision in the rural property.Este artículo presenta bases económicas, técnicas y socio-ambientales en la propiedad rural que justifican su uso también para fines silvícolas, y discute la importancia de lo reprocesamiento como herramienta para la tecnología de la información que sustenta la planificación y la sostenibilidad de esta actividad. La valoración de la actividad silvícola en la sociedad debe promover la expansión de la superficie plantada y el consiguiente aumento en la oferta de productos, la promoción de las ventajas de los productos certificados también para el mercado de consumo interno, y la recuperación de los nativos restantes para promover su uso productivo y con criterios de sostenibilidad. Este camino debe tener necesariamente una valoración de las tecnologías, como base para la toma de decisiones en la propiedad rural.Este trabalho apresenta algumas bases econômicas, técnicas e socioambientais na propriedade rural que justificam seu uso também para fins silviculturais, e discute a importância do geoprocessamento como ferramenta de tecnologia de informação que subsidia o planejamento e a sustentabilidade desta atividade. A valorização da silvicultura na sociedade deve preconizar a expansão da base plantada e conseqüente aumento na oferta de produtos, a divulgação das vantagens dos produtos certificados também para o consumidor no mercado interno, e a recuperação dos remanescentes nativos no sentido de promover sua utilização produtiva e com critérios de sustentabilidade. Esse caminho precisa necessariamente de uma valorização das geotecnologias, como base para a tomada de decisão na propriedade rural

Within-breath respiratory impedance and airway obstruction in patients with chronic obstructive pulmonary disease

OBJECTIVE: Recent work has suggested that within-breath respiratory impedance measurements performed using the forced oscillation technique may help to noninvasively evaluate respiratory mechanics. We investigated the influence of airway obstruction on the within-breath forced oscillation technique in smokers and chronic obstructive pulmonary disease patients and evaluated the contribution of this analysis to the diagnosis of chronic obstructive pulmonary disease. METHODS: Twenty healthy individuals and 20 smokers were assessed. The study also included 74 patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. We evaluated the mean respiratory impedance (Zm) as well as values for the inspiration (Zi) and expiration cycles (Ze) at the beginning of inspiration (Zbi) and expiration (Zbe), respectively. The peak-to-peak impedance (Zpp=Zbe-Zbi) and the respiratory cycle dependence (ΔZrs=Ze-Zi) were also analyzed. The diagnostic utility was evaluated by investigating the sensitivity, the specificity and the area under the receiver operating characteristic curve. ClinicalTrials.gov: NCT01888705. RESULTS: Airway obstruction increased the within-breath respiratory impedance parameters that were significantly correlated with the spirometric indices of airway obstruction (R=−0.65,

Forced oscillation technique in the detection of smoking‐induced respiratory alterations: diagnostic accuracy and comparison with spirometry

INTRODUCTION: Detection of smoking effects is of utmost importance in the prevention of cigarette-induced chronic airway obstruction. The forced oscillation technique offers a simple and detailed approach to investigate the mechanical properties of the respiratory system. However, there have been no data concerning the use of the forced oscillation technique to evaluate respiratory mechanics in groups with different degrees of tobacco consumption. OBJECTIVES: (1) to evaluate the ability of the forced oscillation technique to detect smoking-induced respiratory alterations, with special emphasis on early alterations; and (2) to compare the diagnostic accuracy of the forced oscillation technique and spirometric parameters. METHODS: One hundred and seventy subjects were divided into five groups according to the number of pack-years smoked: four groups of smokers classified as <20, 20-39, 40-59, and >60 pack-years and a control group. The four groups of smokers were compared with the control group using receiver operating characteristic (ROC) curves. RESULTS: The early adverse effects of smoking in the group with <20 pack-years were adequately detected by forced oscillation technique parameters. In this group, the comparisons of the ROC curves showed significantly better diagnostic accuracy (p<0.01) for forced oscillation technique parameters. On the other hand, in groups of 20-39, 40-59, and >60 pack-years, the diagnostic performance of the forced oscillation technique was similar to that observed with spirometry. CONCLUSIONS: This study revealed that forced oscillation technique parameters were able to detect early smoking-induced respiratory involvement when pathologic changes are still potentially reversible. These findings support the use of the forced oscillation technique as a versatile clinical diagnostic tool in helping with chronic obstructive lung disease prevention, diagnosis, and treatment

Childhood maltreatment and adult psychopathology: pathways to hypothalamic-pituitary-adrenal axis dysfunction

OBJECTIVE: The aim of this paper was to examine the relationship between childhood maltreatment and adult psychopathology, as reflected in hypothalamic-pituitary-adrenal axis dysfunction. METHOD: A selective review of the relevant literature was undertaken in order to identify key and illustrative research findings. RESULTS: There is now a substantial body of preclinical and clinical evidence derived from a variety of experimental paradigms showing how early-life stress is related to hypothalamic-pituitary-adrenal axis function and psychological state in adulthood, and how that relationship can be modulated by other factors. DISCUSSION: The risk for adult psychopathology and hypothalamic-pituitary-adrenal axis dysfunction is related to a complex interaction among multiple experiential factors, as well as to susceptibility genes that interact with those factors. Although acute hypothalamic-pituitary-adrenal axis responses to stress are generally adaptive, excessive responses can lead to deleterious effects. Early-life stress alters hypothalamic-pituitary-adrenal axis function and behavior, but the pattern of hypothalamic-pituitary-adrenal dysfunction and psychological outcome in adulthood reflect both the characteristics of the stressor and other modifying factors. CONCLUSION: Research to date has identified multiple determinants of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis dysfunction seen in adults with a history of childhood maltreatment or other early-life stress. Further work is needed to establish whether hypothalamic-pituitary-adrenal axis abnormalities in this context can be used to develop risk endophenotypes for psychiatric and physical illnesses.OBJETIVO: A meta deste artigo foi a de estudar as relações ente maus-tratos na infância e psicopatologia no adulto, como reflexo de uma disfunção do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal. MÉTODO: Uma revisão seletiva da literatura relevante foi feita para identificar achados-chave e ilustrativos. RESULTADOS: Existe atualmente um volume significativo de achados científicos pré-clínicos e clínicos derivados de paradigmas experimentais, que demonstram que o estresse precoce está relacionado à função do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal e a estados psicológicos no indivíduo adulto, e como esta relação pode ser modulada por outros fatores. DISCUSSÃO: O risco para o desenvolvimento de psicopatologia no adulto e disfunções do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal está relacionado à complexa interação de múltiplos fatores vivenciais, assim como a genes que levam a uma susceptibilidade, que interagem com estes fatores. Embora as respostas agudas do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal sejam geralmente adaptativas, as respostas excessivas podem levar a efeitos deletérios. O estresse precoce pode alterar a função do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal assim como o comportamento, porém, o padrão da disfunção do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal e a evolução psicológica na vida adulta refletem ambas as características do estressor e outros fatores modificadores. CONCLUSÃO: A pesquisa atual identificou múltiplos determinantes da disfunção do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal encontrados em adultos com história de maus-tratos na infância ou outros estressores precoces. Trabalhos futuros são necessários para estabelecer se as anormalidades do eixo hipotálamo-pituitária-adrenal neste contexto podem ser usadas para o desenvolvimento de endofenótipos de risco para doenças físicas ou psiquiátricas.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Instituto PROVEBrown University Warren Alpert Medical School Butler HospitalUNIFESP, Instituto PROVESciEL