Short-term variability in satellite-derived cloud cover and galactic cosmic rays: an update

Previous work by Todd and Kniveton (2001) (TK2001) has indicated a statistically significant association (at the daily timescale) between short-term reductions in galactic cosmic rays, specifically Forbush decrease (FD) events, and reduced cloud cover, mainly over Antarctica (as recorded in International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP) D1 data). This study presents an extension of the previous work using an extended dataset of FD events and ISCCP cloud data over the period 1983-2000, to establish how stable the observed cloud anomalies are. Composite analysis of ISCCP data based on a sample of 32 FD events (excluding those coincident with solar proton events) indicates cloud anomalies with a very similar space/time structure to that previously reported, although of smaller magnitude. Substantial reductions in high level cloud (up to 12% for zonal mean, compared to 18% reported by TK2001) are observed over the high geomagnetic latitudes, especially of the southern hemisphere immediately following FD event onset. Largest anomalies are centred on the Antarctic plateau region during austral winter. However, the largest cloud anomalies occur where the accuracy of the ISCCP cloud retrievals is likely to be lowest, such that the results must be treated with extreme caution. Moreover, significant positive composite mean surface and tropospheric temperature anomalies centred over the same region are also observed for the FD sample from the National Center for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis data. Such increased temperatures are inconsistent with the radiative effect of a reduction in high-level cloud during local winter. Overall, the results do not provide strong evidence of a direct galactic cosmic ray/cloud association at short timescales. The results highlight (a) the potential problems of data quality in the high latitude regions (b) the problems inherent in inferring cause and effect relationships from observational data alone (c) the need for further research to test competing hypotheses

Radiation-induced hydrogen transfer in metals

The paper presents processes of hydrogen (deuterium) diffusion and release from hydrogen-saturated condensed matters in atomic, molecular and ionized states under the influence of the electron beam and X-ray radiation in the pre-threshold region. The dependence is described between the hydrogen isotope release intensity and the current density and the electron beam energy affecting sample, hydrogen concentration in the material volume and time of radiation exposure to the sample. The energy distribution of the emitted positive ions of hydrogen isotopes is investigated herein. Mechanisms of radiation-induced hydrogen transfer in condensed matters are suggested

The Apex bone wearing out in the light of Sharia and science

This research studies an issue in which Sharia scholars differed in the past, while was not of interest to scholars recently, namely: Does the last part of the human coccyx bone (apex) dissolve? Some hadith mentioned that the apex wears out, which was the reason for the divergence of the opinions of scholars in answer to this question over time. As far as informed, the researcher did not find a schooler who singled out this issue in any scientific research. The difficulty of answering this question may lie in the inability to conduct empirical research on this part, in addition to the lack of measurement of the size of the coccyx as well as the last part of it. So, the researcher\u27s role lies in attempting to apply the opinions of Sharia scholars to the reality of modern science, and the combination of different opinions. Also, the attempt to determine the nature of the apex in terms of its location and size. The researcher concluded that the apex does not wear out under natural conditions, while it may wear out under experimental laboratory conditions

Les transformations de phases dans les solides minéraux

Au cours de ces dernières années, se sont beaucoup développées les recherches consacrées aux transformations de phases dans les solides. Il,en est résulté un très grand nombre de publications, de niveau scientifique en général très élevé et donc d'un abord difficile. C'est pourquoi la Société Française de Mineralogie et de Cristallographie a jugé utile d'organiser, à Aussois. en septembre 1979. une Ecole sur ce sujet, destinée à présenter de manière aussi simple que possible. les principaux aspects de ce vaste sujet. Devant l' intérêt manifesté par les participants (physiciens du solide, métallurgistes, chimistes, cristallographes et minéralogistes) envers les différents cours qui leur étaient faits a Aussois, il a paru utile de les rassembler en un ouvrage et c'est ainsi qu'est né ce livre. Son but est donc d'aider les chercheurs à se familiariser avec le sujet et d'offrir une mise au point aux enseignants souhaitant traiter de ces problèmes dans leurs cours. Faut-il rappeler que les transformations de phases, même restreintes au domaine minéral, recouvrent une multitude de phénomènes et intéressent aussi bien le chercheur fondamentaliste que l'ingénieur de production. Les transformations polymorphiques. les transformations polytypiques, les transformations ordre-désordre, les transformations martensitiques, les démixtions de solutions solides, les transitions verre-cristal, les recristallisations, les transitions ferroélectriques,magnétiques, supraconductrices, superfluides sont quelques uns des multiples aspects des transformations subies par les matériaux minéraux lorsqu'on fait varier la température (et/ou la pression). Pendant bien longtemps, face à cette variété de phénomènes, on s'est contenté de, dresser des constats. Puis, grâce â l'emploi de considérations de symétrie, on a réussi à dégager un certain nombre de lois communes à l'ensemble des transformations de phases. Citons, en particulier. la théorie de Landau et celle des phénoménes critiques qui s'appliquent aux transitions du 2éme ordre et rendent trés bien compte de toute une série de transitions structurales ou physiques apparemment sans aucun lien entre elles. Si les efforts accomplis par les théoriciens ont permis de formuler un cadre général à l'ensemble des* transformations de phases, ceux déployés par les expérimentateurs n'ont pas été moins importants pour cerner la nature exacte des changements de propriétés associés aux transitions de phases. La gamme des méthodes utilisées est immense. allant de la diffraction ou de la diffusion des rayonnements à de nombreuses spectroscopies, en passant par diverses mesures thermiques, magnétiques, électriques, etc ... Soulignons le rôle éminent, joué par la microdiffraction des électrons et la microscopie électronique à très haute résolution qui ont révelé bien des phénomènes jusque là imperceptibles et saluons les prouesses de ceux qui ont étudié le détail des transitions de phases dans des intervalles de température extrêmement étroits

Les surfaces des solides minéraux

La Société française de Minéralogie et de Cristallographie a organisé, en automne 1980, une Ecole à Aussois, consacrée à !'étude des phénomènes physico-chimiques qui se produisent sur les surfaces des solides minéraux en présence de vapeurs ou de solutions aqueuses. Cet ouvrage constitue le recueil de tous les cours donnés à cette occasion et offre donc la possibilité à tout chercheur, enseignant ou étudiant peu familier de ces questions, de faire le tour du sujet. Le premier volume est principalement consacré à la chimie-physique des phénomènes de surface. Le second volume est davantage orienté vers les applications. Il présente aussi quelques méthodes importantes d'étude des surfaces. Sans nul doute le sujet est immense, et ne peut pas être traité entièrement dans un ouvrage comme celui-ci. Aussi bien s'agit-il ici d'une introduction destinee à appréhender les principaux aspects structuraux, thermodynamiques et cinétiques des interactions entre la surface d'un solide minéral et le milieu gazeux ou liquide à son contact. De manière délibérée, la catalyse n'a pas été abordée car de nombreux ouvrages lui ont déjà été consacrés. Pour les mêmes raisons, les propriétés électroniques des surfaces n'ont pas été traitées. En revanche, l'accent a été mis sur les phénomènes d'adsorption et sur les échanges chimiques qui se déroulent aux interfaces solide-liquide. La structure des adsorbats a été également étudiée en détail. Les méthodes essentielles pour décrire et analyser les surfaces minérales ont été également présentées. Tel qu'il se présente. cet ouvrage constitue donc un document de travail pour tous ceux qui étudient la réactivité des matériaux minéraux. Et à tous ceux qui se souviennent que les reactions procèdent toujours par la surface, il apporte la description des tout premiers stades de transformation d'un matériau placé dans un environnement nouveau

Low temperature, authigenic illite and carbonates in a mixed dolomite-clastic lagoonal and pedogenic setting, Spanish Central System, Spain

The aim of this study was to further our understanding of the pedogenic and lacustrine modification of clay minerals. Some of these modifications are of special interest because they constitute reverse weathering reactions, rare in surface environments, and because there is not yet an accurate assessment of their global relevance in mineralogical and geochemical cycles. For this study, two sections from the Central System in Spain were selected. Both are sections through the Uppper Cenomanian-Turonian mixed clastic and carbonate succession, containing both calcite and dolomite, in the Sierra de Guadarrama. Mid-Turonian sea level fall resulted in the formation of a coastal plain environment in which extensive pedogenesis occurred around saline lagoons. The mineralogical changes that have occurred as a result of sedimentation in saline lagoons and as a consequence of pedogenesis are described. Textural relationships indicate that the dolomite cement pre-dates the calcite. Silicate minerals are represented by quartz, kaolinite, illite-smectite, illite, minor plagioclase and alkali feldspar, and trace chlorite and palygorskite. There is a positive correlation between the intensity of pedogenesis and the proportion of illite in the clay assemblage in one of the sections, indicating pedogenic illitisation. In this section, the intensity of the illitisation process increases up, reaching a maximum where pedogenesis is most intense in the middle part, and then decreases as marine influence increases towards the top of the Alcorlo Formation and the overlying marine Tranquera Formation. The clay assemblages are consistent with a slow transformation process from 42 kaolinite to illite by way of illite-smectite, taking place under surface conditions. The illitisation process has resulted in a less Fe-rich, more Mg-, and Al-rich illite than the majority of previously documented cases in the near surface. Formation of Al-rich illite is not therefore restricted to the deep subsurface. The mechanism for low temperature illitisation involves enhanced layer charge resulting from Mg2+ substitution for Al3+ (or Fe3+) and Fe3+ to Fe2+ reduction. Mg2+ enrichment may have occurred principally in saline lagoons or lakes, while Fe3+ to Fe2+ reduction occurred as a result of wetting and drying in a pedogenic environment. So far as it has been possible to establish, this dual mechanism has not previously been documented. This study indicates clearly that the dolomite and calcite are authigenic cements that precipitated in a clastic sediment, probably soon after deposition. Dolomitisation and Mg enrichment of the clay may have occurred at the same time. Seawater is the most probable source of Mg

Влияние космической погоды на земную атмосферу

The review generalizes experimental data on the relationships between the solar activity agents (space weather) and atmosphere constituents. It is shown that high-energy solar protons (SPE) make a powerful impact on photo-chemical processes in the polar areas and, correspondingly, on atmospheric circulation and planetary cloudiness. Variations of the solar UV irradiance modulate the descent rate of the zonal wind in the equatorial stratosphere in the course of quasi-biennial oscillation (QBO), and thus control the total duration (period) of the QBO cycle and, correspondingly, the seasonal ozone depletion in the Antarctic. The geo-effective solar wind impacts on the atmospheric wind system in the entire Southern Polar region, and influences the dynamics of the Southern Oscillation (ENSO).В обзоре обобщены экспериментальные данные о влиянии космической погоды на земную атмосферу. Показано, что высокоэнергичные солнечные протоны (SPE) оказывают мощное воздействие на фотохимические процессы в полярных областях и, соответственно, на атмосферную циркуляцию и планетарную облачность. Вариации солнечного УФ-излучения моделируют скорость спуска зональных ветров в экваториальной стратосфере в ходе квазидвухлетней осцилляции (QBO) и контролируют, таким образом, общую продолжительность (период) QBO цикла и, соответственно, вариации общего содержания озона в Антарктике. Геоэффективный солнечный ветер воздействует на систему катабатических ветров во всей южной полярной области и влияет на динамику южной осцилляции (ENSO)

Lithiation of Silicon Anode based on Soft X-ray Emission Spectroscopy: A Theoretical Study

Due to its exceptional lithium storage capacity silicon is considered as a promising candidate for anode material in lithium-ion batteries (LIBs). In the present work we demonstrate that methods of the soft X-ray emission spectroscopy (SXES) can be used as a powerful tool for the comprehensive analysis of the electronic and structural properties of lithium silicides Li$_{x}$Si forming in LIB's anode upon Si lithiation. On the basis of density functional theory (DFT) and molecular dynamics (MD) simulations it is shown that coordination of Si atoms in Li$_{x}$Si decreases with increase in Li concentration both for the crystalline and amorphous phases. In amorphous a-Li$_{x}$Si alloys Si tends to cluster forming Si-Si covalent bonds even at the high lithium concentration. It is demonstrated that the Si-L$_{2,3}$ emission bands of the crystalline and amorphous Li$_{x}$Si alloys show different spectral dependencies reflecting the process of disintegration of Si-Si network into Si clusters and chains of the different sizes upon Si lithiation. The Si-L$_{2,3}$ emission band of Li$_{x}$Si alloys become narrower and shifts towards higher energies with an increase in Li concentration. The shape of the emission band depends on the relative contribution of the X-ray radiation from the Si atoms having different coordination. This feature of the Si-L$_{2,3}$ spectra of Li$_{x}$Si alloys can be used for the detailed analysis of the Si lithiation process and LIB's anode structure identification