Systematic Analysis of Crystalline Phases in Bosonic Lattice Models with Algebraically Decaying Density-Density Interactions

We propose a general approach to analyse diagonal ordering patterns in bosonic lattice models with algebraically decaying density-density interactions on arbitrary lattices. The key idea is a systematic search for the energetically best order on all unit cells of the lattice up to a given extent. Using resummed couplings we evaluate the energy of the ordering patterns in the thermodynamic limit using finite unit cells. We apply the proposed approach to the atomic limit of the extended Bose-Hubbard model on the triangular lattice at fillings $f=1/2$ and $f=1$. We investigate the ground-state properties of the antiferromagnetic long-range Ising model on the triangular lattice and determine a six-fold degenerate plain-stripe phase to be the ground state for finite decay exponents. We also probe the classical limit of the Fendley-Sengupta-Sachdev model describing Rydberg atom arrays. We focus on arrangements where the atoms are placed on the sites or links of the Kagome lattice. \changed{Our method provides a general framework to treat cristalline structures resulting from long-range interactions.Comment: 35 pages, 11 figure

Avaliação da expansão da cana-de-açúcar segundo os critérios de sustentabilidade da diretiva europeia 2009/28/CE: estudo de caso de Rancharia - SP.

Resumo: O interesse mundial na produção e consumo de biocombustíveis, principalmente o etanol, vem crescendo desde a virada do século. De acordo com os critérios de sustentabilidade da Diretiva Europeia 2009/28/CE (DE), biocombustíveis não devem ser produzidos a partir de matérias-primas provenientes de terrenos ricos em biodiversidade. Nesse contexto, o monitoramento da expansão da cana torna-se fundamental e as imagens de sensoriamento remoto apresentam potencial para este tipo de análise, pois possuem capacidade para identificar sobre quais usos da terra que esta cultura tem se expandido. Rancharia-SP, foi a cidade escolhida para a análise expansão da cana, porque de acordo com o projeto Canasat do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), entre as safras de 2007 e 2013, a área plantada aumentou aproximadamente 200%. Foi então realizada a classificação supervisionada das imagens de satélite, pelo método de máxima verossimilhança, em dois períodos: 2007 (antes da DE) e 2014 (depois da DE). De acordo com os dados obtidos, a expansão da cana-de-açúcar ocorreu principalmente sobre áreas onde antes eram pastagens, 34 mil ha (99%) e solo exposto, 322,71 ha (1%), e não expandiu para áreas de vegetação natural, ou seja, houve o cumprimento da Diretiva Europeia

Cenário agroenergético da cana-de-açúcar em São Paulo: uma avaliação da sensibilidade socioeconômica e ambiental utilizando sistema de informação geográfica (SIG).

Resumo: Tendo em vista o crescente interesse mundial no consumo de biocombustíveis e as incertezas quanto a seus reais benefícios, o objetivo deste trabalho foi avaliar, com auxílio de sistema de informações geográficas (SIG), a sensibilidade das áreas utilizadas para a produção de cana no estado de São Paulo, integrando indicadores ambientais e socioeconômicos. A metodologia consistiu em classificar os dados (porcentagem de empregos na cana em relação à agricultura; renda média do trabalhador na cana; anos de estudo dos trabalhadores na produção de cana; trabalho infantil; balanço quali-quantitativo; área de proteção ambiental; declividade; zoneamento agroecológico da cana; aptidão agrícola) em três graus de sensibilidade: alta, média e baixa. Foi então realizada álgebra de mapas cuja regra adotada para analisar a sensibilidade foi: se houvesse alta sensibilidade em no mínimo um nível de informação, a área seria classificada como de alta sensibilidade. De acordo com o mapa final, 58% da cana do estado, 3.414.772 ha, está plantada em áreas de alta sensibilidade. Muitos são os fatores que devem ser aprimorados para que o protagonismo da cultura no estado possa ser revertido em ampliação da agroenergia na matriz ou em favor de uma matriz enérgica sustentável

Análise do uso e expansão da cana-de-açúcar na bacia hidrográfica do rio Santo Anastácio utilizando a abordagem de Landscape Design.

Com a crescente demanda e consequente expansão da produção de etanol, é inquestionável a necessidade de avaliar os impactos da produção de cana-de-açúcar sobre a sociedade e o meio ambiente. O conceito de Landscape Design visa a análise sustentável da paisagem levando em consideração aspectos ambientais e socioeconômicos envolvidos na paisagem e sua influência nesta; são planos para alocação de recursos que podem sugerir um caminho para a gestão sustentável da produção do etanol. Neste trabalho foi aplicado uma metodologia de análise espacial utilizando Sistema de Informações Geográficas (SIG) e o método estatístico de Análise de Componentes Principais para dado s Categóricos (ACPCAT) para verificar quais áreas, dentro da bacia hidrográfica do Rio Santo Anastácio, sofreriam com os impactos da mudança de uso da terra causado pelo avanço da cana-de-açúcar nesta região. A área total expandida (3.375,19 ha) foi menor que a área total regredida (3.821,22 ha), significando uma redução de 1,69% da área plantada na região . Porém, quando analisadas separadamente as áreas pouco e muito sensíveis, a regressão sobre a área muito sensível foi de 864,44 ha. Já nas áreas pouco sensíveis ocorreu uma expansão da cultura de cana-de-açúcar de 422,41 ha. Mesmo que a regressão seja maior que a expansão do cultivo de cana-de-açúcar, ela ocorreu nas áreas muito sensíveis, enquanto a maioria da expansão deu-se em áreas pouco sensíveis. Os mapas finais baseados na ACPCAT e a discussão gerada a partir deles são um ponto de partida para políticas públicas sustentáveis

The impact of solar radiation on polar mesospheric ice particle formation

Mean temperatures in the polar summer mesopause can drop to 130&thinsp;K. The low temperatures in combination with water vapor mixing ratios of a few parts per million give rise to the formation of ice particles. These ice particles may be observed as polar mesospheric clouds. Mesospheric ice cloud formation is believed to initiate heterogeneously on small aerosol particles (r &lt; 2 nm) composed of recondensed meteoric material, so-called meteoric smoke particles (MSPs). Recently, we investigated the ice activation and growth behavior of MSP analogues under realistic mesopause conditions. Based on these measurements we presented a new activation model which largely reduced the uncertainties in describing ice particle formation. However, this activation model neglected the possibility that MSPs heat up in the low-density mesopause due to absorption of solar and terrestrial irradiation. Radiative heating of the particles may severely reduce their ice formation ability. In this study we expose MSP analogues (Fe2O3 and FexSi1 − xO3) to realistic mesopause temperatures and water vapor concentrations and investigate particle warming under the influence of variable intensities of visible light (405, 488, and 660&thinsp;nm). We show that Mie theory calculations using refractive indices of bulk material from the literature combined with an equilibrium temperature model presented in this work predict the particle warming very well. Additionally, we confirm that the absorption efficiency increases with the iron content of the MSP material. We apply our findings to mesopause conditions and conclude that the impact of solar and terrestrial radiation on ice particle formation is significantly lower than previously assumed.</p

Validation of the OECD reproduction test guideline with the New Zealand mudsnail Potamopyrgus antipodarum using trenbolone and prochloraz

The Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) provides several standard test methods for the environmental hazard assessment of chemicals, mainly based on primary producers, arthropods, and fish. In April 2016, two new test guidelines with two mollusc species representing different reproductive strategies were approved by OECD member countries. One test guideline describes a 28-day reproduction test with the parthenogenetic New Zealand mudsnail Potamopyrgus antipodarum. The main endpoint of the test is reproduction, reflected by the embryo number in the brood pouch per female. The development of a new OECD test guideline involves several phases including inter-laboratory validation studies to demonstrate the robustness of the proposed test design and the reproducibility of the test results. Therefore, a ring test of the reproduction test with P. antipodarum was conducted including eight laboratories with the test substances trenbolone and prochloraz and results are presented here. Most laboratories could meet test validity criteria, thus demonstrating the robustness of the proposed test protocol. Trenbolone did not have an effect on the reproduction of the snails at the tested concentration range (nominal: 10-1000 ng/L). For prochloraz, laboratories produced similar EC10 and NOEC values, showing the inter-laboratory reproducibility of results. The average EC10 and NOEC values for reproduction (with coefficient of variation) were 26.2 µg/L (61.7%) and 29.7 µg/L (32.9%), respectively. This ring test shows that the mudsnail reproduction test is a well-suited tool for use in the chronic aquatic hazard and risk assessment of chemicals