Long-term variation in the Sun's activity caused by magnetic Rossby waves in the tachocline

Long-term records of sunspot number and concentrations of cosmogenic radionuclides (10Be and 14C) on the Earth reveal the variation of the Sun's magnetic activity over hundreds and thousands of years. We identify several clear periods in sunspot, 10Be, and 14C data as 1000, 500, 350, 200 and 100 years. We found that the periods of the first five spherical harmonics of the slow magnetic Rossby mode in the presence of a steady toroidal magnetic field of 1200-1300 G in the lower tachocline are in perfect agreement with the time scales of observed variations. The steady toroidal magnetic field can be generated in the lower tachocline either due to the steady dynamo magnetic field for low magnetic diffusivity or due to the action of the latitudinal differential rotation on the weak poloidal primordial magnetic field, which penetrates from the radiative interior. The slow magnetic Rossby waves lead to variations of the steady toroidal magnetic field in the lower tachocline, which modulate the dynamo magnetic field and consequently the solar cycle strength. This result constitutes a key point for long-term prediction of the cycle strength. According to our model, the next deep minimum in solar activity is expected during the first half of this century.Comment: 4 pages, 4 figures, accepted in ApJ

Корреляция данных компьютерно-томографической ангиографии с неврологической клинической картиной при малых стенозах внутренней сонной артерии

Purpose. To carry out the correlation of the lumen structure of internal carotid artery (ICA) to the neurological symptoms in patients with small-intermediate (30–69%) degree stenosis based on multislice computed tomography angiography (MSCTA) data; evaluate potential embologenicity of atherosclerotic plaques in patients with small-intermediate stenosis of ICA.Materials and methods. The data of 49 patients with 30–69% stenosis of ICA were evaluated, 43 (87.8%) men and 6 (12.2%) women; age varied from 51 to 78 years (medium age 59.8 ± 12.2 years). Depending on neurological presentation, patients were divided into 4 groups, according to academician A.V. Pokrovsky classification of cerebro-vascular insufficiency (1979). All patients underwent CTA on the apparatus Toshiba Aquilion One. The CTA data was transferred to the Vitrea workstation for the analysis. Following 3D-recontractions were used: MIP –Maximal Intensity projection, MPR – Multi-Planar Reconstruction, SSD – Shaded Surface Display. Along with estimation of the lumen shape, attention was paid to the presence of ulcerations, which appeared as the indentation of the contour and/or as a plaque with multiple hollows or cavernous appearance.Results. Mean stenosis degree appeared to be 59.7% in all 49  patients (stenosis index varied from 36% to 67%). In 27  asymptomatic patients mean value of stenosis was 57.8%, in case of discirculatory encephalopathy – 59.6%, in case of transient ischemic attack (TIA) – 60.1%, and in 2 patients with stroke – 62.4%. Based on the analysis of the CTA in 23 (46.9%) cases plaque surface was irregular (Type II and II ulceration prevailed). Type I ulcerations were noted in 5 (10.2%), type II –in 11 (22.4%) and type III – in 7 (14.2%) cases. CTA images showed circular lumen in 15 (30.6%) patient, elliptic lumen in 19 (38.8%) patients, semicircular lumen was seen in 65(12.2%) cases and multilobular – in 9 (18.3%) cases. Correlation of the lumen structure with the clinical presentation showed prevalence of cases with irregular lumen contours in patients with symptomatic cerebral ischemia: impairment of cerebral circulation was seen in 1 out of 15 (6.7) circular narrowings, in 1 out of 19 (5.2%) elliptic narrowings, in 5 out of 9 (55.6%) multilobular and in 2 out of 6 (33.3%) semicircular narrowings.Conclusion. Asymmetric lumen of ICA revealed by MSCTA with the bigger probability is connected to the presence of ipsilateral symptomatic ischemia, including transient amavrosis, TIA and ischemic stroke. Our study showed, that evaluation of ICA lumen morphology makes possible to reveal patients with increased risk of focal disturbance of brain circulation in case of small-intermediate degree (30–69%) of stenosis.Цель исследования: изучение взаимосвязи между структурой просвета внутренней сонной артерии (ВСА) и неврологической симптоматикой при малых–умеренных (30–69%) стенозах  с помощью многосрезовой компьютерно-томографической ангиографии (МСKTA); оценка  потенциальной эмбологенности атеросклеротических бляшек у пациентов с малой– умеренной (30–69%) степенью стеноза BCA.Материал и методы. Проанализированы данные 49 больных с 30–69% стеноза ВСА, среди  них 43 (87,8%) мужчины и 6 (12,2%) женщин. Возраст больных варьировал от 51года до 78  лет (в среднем 59,8 ± 12,2 года). В зависимости от проявлений неврологической симптоматики больные были разделены на 4 группы согласно классификации сосудисто- мозговой недостаточности академика А.В. Покровского (1979). Пациентам выполняли  компьютерно-томографическую ангиографию (КТА) на аппарате Toshiba Aquilion One.  Данные KТА передавались на рабочую станцию для последующего анализа. Были  использованы следующие методы 3D-реконст рукции: MIP – проекция максимальной интенсивности; MPR – мультипланарная (многоплоскостная) реконструкция;  SSD – реконструкция оттененных поверхностей. Наряду с оценкой формы просвета обращалось вни мание на наличие изъязвлений, которые проявлялись в виде углублений  контура и/или бляшки с множеством впадин и с кавернозным изображением.Результаты. Степень стеноза составила в среднем 59,7% у всех 49 пациентов (показатель  стеноза колебался от 36 до 67%). У 57 асимптоматических пациентов средний показатель  стеноза составил 57,8%, у пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией – 59,6%, с  транзиторной ишемической атакой (ТИА) – 60,1%, а у 2 пациентов с инсультом – 62,4%. В результате анализа данных МСКТА в 23 (46,9%) случаях поверхность бляшки была  неровная (превалировали изъязвления II и III типа). Изъязвления I типа были отмечены в 5  (10,2%), II типа – в 11 (22,4%) и III типа – в 7 (14,2%) случаях. Исходя из формы просвета  ВСА с помощью МСКТА были выявлены изменения циркулярной формы в 15 (30,6%), а  эллиптичесской – в 19 (38,8%) случаях, полукруглые формы были обнаружены в 6 (12,2%)  и многодольчатые – в 9 (18,3%) поражениях. Cопоставление структуры просвета ВСА с  клинической картиной показало преобладание случаев с неровными контурами просвета  при симптомной церебральной ишемии: нарушения мозгового кровообращения обнаружились в 1 (6,7%) из 15 циркулярных поражений, в 1 (5,2%) из 19 эллиптических поражений, в 5 (55,6%) из 9 многодольчатых и в 2 (33,3%) из 6  полукруглых поражений.Заключение. Асимметрические просветы, выявленные при МСКТ, с большой вероятностью  связаны с наличием ипсилатеральной симптомной ишемии, включая преходящую слепоту,  преходящую ишемическую атаку (ТИA) и ишемический инсульт. Изучение морфологии просвета сонной артерии позволяет выявить пациентов с повышенным риском  очагового нарушения мозгового кровообращения при малых – умеренных (30–69%) стенозах ВСА

Ecological hazards of flooded areas of rivers choked with volcanic lavas in South Georgia

სტატიაში მოცემულია სამხრეთ საქრთველოს რეგიონში ვულკანური მოქმედებებით გამოწვეული მდინარეთა ხეობების გადაკეტვა. მათ შედეგად ვულკანური რელიეფის და მასთან ერთად დაგუბებული რაიონების და ტბების წარმოშობა, რომელთაც დიდი მნიშვნელობა აქვს სამხრეთ საქართველოს ბუნებრივ ტერიტორიული განვითარებისათვის. დაგუბებული ტბები გარღვევის საშიშოროებას არ წარმოადგენენ, მაგრამ მათი ბუნებაში შენარჩუნება საფრთხის წინაშეა კლიმატური, გემორფოლოგიური და ანთროპოგენური ზემოქმედების გამო. ამისთვის საჭიროა მათზე მონიტორინგი და მათი დაცვა. ესე სამუშაოები კი რეგიონის უნიკალურ ტებებს ააცილებს ეკოლოგიურ საფრთხეებს.The article describes the blocking of river valleys caused by volcanic activity in the Southern georgia region. As a result of them, the origin of the volcanic relief and the flooded areas and lakes which are of great importance for the natural territorial development of South Georgia. Damped lakes do not represent a danger of breakthrough, but Their preservation in nature is under threat due to climatic, geomorphological and anthropogenic influences. For this, it is important to monitor and protect them. These works will protect the unique lakes of the region from ecological threats

Assessment of maximum water discharge effect on river bed evolution

საქართველოს მთიანი რელიეფი და კლიმატის ცვლილების მიმდინარე ტენდენციები ზრდის კატასტროფული მოვლენების სიხშირეს, რაც იმის მაჩვენებლია რომ ინსტენსიური თავსხმა წვიმების დროს ადგილი აქვს წყლის ნაკადების დიდი რაოდენობით გავლას და კალაპოტის მნიშვნელოვან დეფორმაციებს. დეფორმაციების შესაბამისი ჰიდროტექნიკური ნაგებობის გაანგარიშების მთავარი ელემენტია წყლის მაქსიმალური ხარჯის სიდიდე, რომელიც რთულ ამოცანას წარმოადგენს რადგან ისმის კითხვა თუ რა ალბათობის (პროცენტული უზრუნველყოფის) იყოს მოცემული სიდიდე, რომლის დიაპაზონი საკმაოდ დიდია 5% დან 0.01%-მდე. ზოგადად, რაც უფრო მცირეა უზრუნველყოფის ალბათობის სიდიდე, საიმედოობასთან ერთად იზრდება მშენებლობის პროცესში მატერიალური დანახარჯები. სხვადასხვა ქვეყანაში არსებობს სხვადასხვანაირი მიდგომა მდინარეთა გადაკვეთებზე მაქსიმალური ხარჯების გაანგარიშებების დროს, მართალია ყველა შემთხვევა ინდივიდუალურად უნდა იქნეს განხილული, მაგრამ ასევე მნიშვნელოვანია ერთიანი მეთოდიკის შემუშავება, რომელიც რეალურთან მაქსიმალურად მიახლოებულ შედეგს მოგვცემს.Mountainous relief of Georgia and climate change current trends increase the frequency of catastrophic phenomena that is manifested in particular in the fact that during intensive pouring rains takes place formation (passing) of water flows in large quantities and substantial river bed deformations. The main element of calculation of hydraulic constructions corresponding to these deformations is a value of maximum water discharge, determination of which is a complicated problem due to a question raised regarding the probability (percent provision) of this value, range of which is quite large – from 5% to 0,01%. In general, the less is the value of this probability, the more are the material expenses in the construction process (along with reliability). Different countries use different approaches when calculating maximum water discharges at the river crossings. Though, every single case has to be considered on the individual basis, the development of the common methodology,which gives us a result, close to the maximum to reality is no less important

Experimental test of quantum causal influences

Since Bell’s theorem, it is known that local realism fails to explain quantum phenomena. Bell inequality violations manifestly show the incompatibility of quantum theory with classical notions of cause and effect. As recently found, however, the instrumental scenario—a pivotal tool in causal inference—allows for nonclassicality signatures going beyond this paradigm. If we are not limited to observational data and can intervene in our setup, then we can witness quantum violations of classical bounds on the causal influence among the involved variables even when no Bell-like violation is possible. That is, through interventions, the quantum behavior of a system that would seem classical can be demonstrated. Using a photonic setup—faithfully implementing the instrumental causal structure and switching between observation and intervention run by run—we experimentally witness such a nonclassicality. We also test quantum bounds for the causal influence, showing that they provide a reliable tool for quantum causal modeling