Using the froude number to evaluate modelled flow-above and blocked-flow situations in complex terrain

Das Strömungsverhalten der atmosphärischen Luftschichten spielt vor allem in Gebirgsregionen eine wichtige Rolle und ist für zahlreiche Wettersituationen verantwortlich. Angefangen von atmosphärischen Schwerewellen und Föhn bis hin zu Barrier Jets entlang von Gebirgen sind zahlreiche Phänomene auf die Interaktion zwischen Luftmassen und Topographie zurückzuführen. Vor allem große Gebirgsketten können Luftströmungen effizient blockieren oder vertikal Auslenken, wodurch starke Niederschlagsereignisse oder ungewöhnlich hohe Temperaturen beim sogenannten Föhnwind entstehen können. Damit Regionale Klimamodelle (RCMs) aussagekräftige Ergebnisse liefern können, müssen diese Um- und Überströmungseffekte korrekt reproduziert werden.Diese Arbeit demonstriert, wie die Froude-Zahl aus der Kontinuumsmechanik dazu benutzt werden kann, das Strömungsverhalten der Atmosphäre auf Basis von dreidimensionalen Daten zu kategorisieren. Der Einflüsse von Luftfeuchtigkeit und Kondensationseffekten werden dabei berücksichtigt. Neben der Unterscheidung von geblockten und nicht-geblockten Luftpaketen (Umströmung bzw. Überströmung) wird die Analyse der Luftstabilität als natürliches Nebenprodukt der Froude-Zahl diskutiert.Im Rahmen des Projektes Non-Hydrostatic Climate Modelling, Part II (NHCM-2) (www.nhcm-2.eu), finanziert durch den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF), wurde ein Tool zur automatisierten Kategorisierung des Strömungsverhaltens der Atmosphäre entwickelt. Mithilfe dieses Tools werden die Unterschiede zwischen zwei RCMs mit konvektionserlaubender Auflösung (3 km), dem COSMO model in CLimate Mode (CCLM) und dem Weather Research and Forecasting Model (WRF), und dem operationellen schweizer Wettervorhersagesystem COSMO-7 (7 km Auflösung) untersucht. Dazu werden fünf unterschiedliche Strömungskategorien eingeführt.Die relative Häufigkeit dieser Strömungskategorien während einer Beobachtungsperiode von einem Monat (November 2002) wird auf Basis von stündlichen Datensätzen in 1500 m über dem Meeresspiegel analysiert. Der Einfluss von freien Parametern innerhalb des Tools wird diskutiert. Die im Allgemeinen lokal begrenzten Unterschiede zwischen CCLM, WRF und COSMO-7 zeigen auf, wie dieses Tool zur Verbesserung des Strömungsverhaltens von RCMs (sowie Klimamodellen im Allgemein) beitragen kann.The atmospheric flow behaviour of air in complex terrain plays an important role for weather phenomena such as mountain waves, downslope windstorms and barrier jets. Additionally, blocking events and orographically forced flows can lead to heavy precipitation events or sustained periods of warm temperatures (foehn winds), thus having a huge impact on our everyday weather. For any Regional Climate Model (RCM) to be meaningful it is necessary that these flow-above and blocked-flow situations are replicated correctly.This work demonstrates how to use the Froude number of continuum mechanics to categorise the flow behaviour of air in the complex terrain of the European Alps on a grid cell resolution. The influence of moisture, especially condensation effects, are also considered. Besides distinguishing flow-above from blocked-flow situations, it is shown how the calculation of the Froude number also provides information on the stratification properties of air.In the framework of the project Non-Hydrostatic Climate Modelling, Part II (NHCM-2) (www.nhcm-2.eu), funded by the Austrian Science Fund (FWF), a tool based on this Froude number for automated flow analysis is developed. It is then used to study the differences between two RCMs (the COSMO model in CLimate Mode (CCLM) and the Weather Research and Forecasting Model (WRF)), both operating on convection permitting scale (3 km grid spacing). The analysis fields from the operational Swiss forecast system COSMO-7 (7 km grid spacing) are used as a reference data set. To compare the flow behaviour of these data sets, five distinct flow categories are introduced.The frequency of occurrence of the flow categories for November 2002 based on hourly data is examined in detail using a horizontal cut through the domain at 1500 m above sea level. The influence of several free parameters within the tool is discussed. The located differences between the data sets highlight how this tool can help to improve RCMs and their accuracy regarding flow-above and blocked-flow situations and therefore contribute to model development.Laurin HerbsthoferAbweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der VerfasserinKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016(VLID)183366

T-regulatory cells predict clinical outcome in soft tissue sarcoma patients: a clinico-pathological study

BACKGROUND: Soft tissue sarcomas (STS) are generally considered non-immunogenic, although specific subtypes respond to immunotherapy. Antitumour response within the tumour microenvironment relies on a balance between inhibitory and activating signals for tumour-infiltrating lymphocytes (TILs). This study analysed TILs and immune checkpoint molecules in STS, and assessed their prognostic impact regarding local recurrence (LR), distant metastasis (DM), and overall survival (OS). METHODS: One-hundred and ninety-two surgically treated STS patients (median age: 63.5 years; 103 males [53.6%]) were retrospectively included. Tissue microarrays were constructed, immunohistochemistry for PD-1, PD-L1, FOXP3, CD3, CD4, and CD8 performed, and staining assessed with multispectral imaging. TIL phenotype abundance and immune checkpoint markers were correlated with clinical and outcome parameters (LR, DM, and OS). RESULTS: Significant differences between histology and all immune checkpoint markers except for FOXP3+ and CD3−PD-L1+ cell subpopulations were found. Higher levels of PD-L1, PD-1, and any TIL phenotype were found in myxofibrosarcoma as compared to leiomyosarcoma (all p < 0.05). The presence of regulatory T cells (Tregs) was associated with increased LR risk (p = 0.006), irrespective of margins. Other TILs or immune checkpoint markers had no significant impact on outcome parameters. CONCLUSIONS: TIL and immune checkpoint marker levels are most abundant in myxofibrosarcoma. High Treg levels are independently associated with increased LR risk, irrespective of margins