Tropopause occurs due to the general circulation of the atmosphere

The general circulation of the atmosphere determines the long-term variability of weather processes. This circulation is driven by the temperature differences between the poles and the equator, causing air to move along the Earth's surface. However, this requires enhanced pressure at the poles, which is not observed. To sustain the circulation, an additional non-hydrostatic pressure gradient is required. Here I propose the emergence of an additional non-hydrostatic pressure gradient resulting from the centrifugal force generated by the Earth's rotation. This centrifugal force creates a non-hydrostatic vertical pressure gradient, which is essential for the closed circulation of unequally heated air in the meridional direction. The circulation is composed of three distinct streams flowing in opposite directions, with the polar and tropical tropopause acting as boundaries. The temperature in the atmosphere decreases from the surface to the polar tropopause and remains constant above it.Comment: 8 pages, 2 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2306.1105

Earth's Rotation Causes Global Atmospheric Circulation

Understanding processes that determine the global circulation of the atmosphere is necessary for long-term weather forecasting and climate studies which are critical for ensuring energy security. Processes in the atmosphere depend on many factors including the rotation of the Earth. The vertical component of the emerging centripetal acceleration is taken into account by introducing a geopotential height, and the influence of the horizontal component is usually not taken into account, although these components are close in magnitude. Here, I describe a mechanism of circulation formation due to a non-hydrostatic pressure gradient resulting from centripetal acceleration, which is created by the rotation of the Earth. The effect is similar to the curvature of a water surface in a rotating vessel. This causes the unevenly heated air to move in a meridional direction. The circulation consists of three oppositely directed flows separated vertically by the polar and tropical tropopause.Comment: 8 pages, 3 figure

On the control of acute rodent malaria infections by innate immunity

Does specific immunity, innate immunity or resource (red blood cell) limitation control the first peak of the blood-stage parasite in acute rodent malaria infections? Since mice deficient in specific immunity exhibit similar initial dynamics as wild-type mice it is generally viewed that the initial control of parasite is due to either limitation of resources (RBC) or innate immune responses. There are conflicting views on the roles of these two mechanisms as there is experimental evidence supporting both these hypotheses. While mathematical models based on RBC limitation are capable of describing the dynamics of primary infections, it was not clear whether a model incorporating the key features of innate immunity would be able to do the same. We examine the conditions under which a model incorporating parasite and innate immunity can describe data from acute <i>Plasmodium chabaudi</i> infections in mice. We find that innate immune response must decay slowly if the parasite density is to fall rather than equilibrate. Further, we show that within this framework the differences in the dynamics of two parasite strains are best ascribed to differences in susceptibility to innate immunity, rather than differences in the strains' growth rates or their propensity to elicit innate immunity. We suggest that further work is required to determine if innate immunity or resource limitation control acute malaria infections in mice

Emergency Generator Design for the Maritime Transport Based on the Free-Piston Combustion Engine

The paper concentrates on the challenge of creating a system of emergency power supply in maritime transport on the basis of a linear electrical generator operated by the free-piston internal combustion engine. Reluctance-flux electrical machine is used as an electromechanical converter. The aim of this paper is to study the interaction of the linear electrical machine and the internal combustion engine. The electrical generator’s main parameters are determined

Water entry of a body which moves in more than six degrees of freedom

The water entry of a three-dimensional smooth body into initially calm water is examined. The body can move freely in its 6 d.f. and may also change its shape over time. During the early stage of penetration, the shape of the body is approximated by a surface of double curvature and the radii of curvature may vary over time. Hydrodynamic loads are calculated by the Wagner theory. It is shown that the water entry problem with arbitrary kinematics of the body motion, can be reduced to the vertical entry problem with a modified vertical displacement of the body and an elliptic region of contact between the liquid and the body surface. Low pressure occurrence is determined; this occurrence can precede the appearance of cavitation effects. Hydrodynamic forces are analysed for a rigid ellipsoid entering the water with 3 d.f. Experimental results with an oblique impact of elliptic paraboloid confirm the theoretical findings. The theoretical developments are detailed in this paper, while an application of the model is described in electronic supplementary materials

The determination of the asynchronous traction motor characteristics of locomotive

The article deals with the problem of the locomotive asynchronous traction motor control with the AC diesel-electric transmission. The limitations of the torque of the traction motor when powered by the inverter are determined. The recommendations to improve the use of asynchronous traction motor of locomotives with the AC diesel-electric transmission are given

Модель прогнозу зміни функціонального стану спортсменів, що займаються рукопашним боєм, під впливом тренувального навантаження

Цель работы - разработка модели прогноза изменения функционального состояния спортсменов, занимающихся рукопашным боем, под влиянием тренировочной нагрузки с использованием психофизиологических показателей. Материал и методы. В исследовании приняли участие 24 спортсмена мужского пола, которые профессионально занимаются рукопашным боем с полным контактом с противником (фулл-контакт), и 20 спортсменов. Средний возраст спортсменов составил 19-26 лет. Методы исследования: анализ научно-методических источников, психофизиологические, математической статистики, нечеткая логика.Результаты. Проведенные исследования доказали наличие достоверных различий в значениях психофизиологических показателей и реакции на тренировочную нагрузку спортсменов с различным уровнем тренированности, которая позволила использовать эти показатели для построения модели прогноза динамики функционального состояния. Изменения функционального состояния, определенные по психофизиологическими показателями, подтвержденные соответствующими изменениями показателей вариабельности сердечного ритма. Разработанная модели прогноза позволяет по двум психофизиологическими показателями (время сложной зрительно-моторной реакции и индексом реакции на движущийся объект), полученными к нагрузке, прогнозировать изменение функционального состояния спортсменов, занимающихся рукопашным боем, с общей точностью 95,5%. Прогноз изменения функционального состояния предоставляет тренеру возможность своевременно корректировать объемы тренировочных нагрузок и режима тренировок.Выводы. Выявлены достоверные различия между группами тренированных спортсменов и начинающих по показателям состояния нервных процессов (время сложной зрительно-моторной реакции и индексом реакции на движущийся объект) к нагрузке позволили разработать модель прогноза функциональной реакции на нагрузку у спортсменов с различным уровнем спортивного мастерства. Использование полученной модели позволяет прогнозировать изменения функционального состояния спортсменов, которые состоятся под влиянием тестовой нагрузки, по психофизиологическими показателями без использования нагрузки с общей точностью 95,5%.The purpose of the work is to develop a model for predicting changes in the functional state of athletes engaged in hand-to-hand combat, under the influence of a training load using psychophysiological indicators.Material and methods. The study involved 24 male athletes who are professionally engaged in hand-to-hand combat with full contact with the opponent (full contact), and 20 athletes. The average age of the athletes was 19-26 years. Research methods: analysis of scientific and methodological sources, psychophysiological, mathematical statistics, fuzzy logic.Results. The conducted studies proved the presence of significant differences in the values of psychophysiological indicators and the reaction to the training load of athletes with different levels of fitness, which made it possible to use these indicators to build a model for predicting the dynamics of a functional state. Changes in the functional state, determined by psychophysiological indicators, confirmed by corresponding changes in indicators of heart rate variability. The developed forecast model allows using two psychophysiological indicators (the time of a complex visual-motor reaction and the response index to a moving object), received to the load, to predict a change in the functional state of athletes engaged in hand-to-hand combat, with an overall accuracy of 95.5%. The forecast of changes in the functional state provides the trainer with the opportunity to timely adjust the volume of training loads and training regimen.Conclusions. Significant differences between groups of trained athletes and beginners in terms of the state of nervous processes (the time of a complex visual-motor reaction and the response index to a moving object) to the load were revealed, which allowed developing a model for predicting the functional reaction to the load in athletes with different levels of sportsmanship. Using the obtained model allows predicting changes in the functional state of athletes that will take place under the influence of the test load, according to psychophysiological indicators without using the load with an overall accuracy of 95.5%.Мета роботи – розробка моделі прогнозу зміни функціонального стану спортсменів, що займаються рукопашним боєм, під впливом тренувального навантаження з використанням психофізіологічних показників. Матеріал і методи. В досліджені взяли участь 24 спортсмени чоловічої статі, які професійно займаються рукопашним боєм з повним контактом з супротивником (фул-контакт), та 20 спортсменів-початківців. Середній вік спортсменів становив 19-26 років. Методи дослідження: аналіз науково-методичних джерел, психофізіологічні, математичної статистики, нечітка логіка.Результати. Проведені дослідження довели наявність достовірних відмінностей у значеннях психофізіологічних показників та реакції на тренувальне навантаження спортсменів з різним рівнем тренованості, що дозволила використати ці показники для побудови  моделі прогнозу динаміки функціонального стану. Зміни функціонального стану, визначені за психофізіологічними показниками, підтверджені відповідними змінами показників варіабельності серцевого ритму. Розроблена моделі прогнозу  дозволяє за двома психофізіологічними показниками (часом складної зорово-моторної реакції та індексом реакції на рухомий об’єкт), одержаними до навантаження, прогнозувати зміну функціонального стану спортсменів, що займаються рукопашним боєм, з загальною точністю 95,5%.  Прогноз зміни функціонального стану надає тренеру можливість своєчасно  корегувати обсяги тренувальних навантажень та режими тренувань.Висновки. Виявлені достовірні відмінності між групами тренованих спортсменів та початківців за  показниками стану нервових процесів (часом складної зорово-моторної реакції та індексом реакції на рухомий об’єкт) до навантаження дозволили  розробити модель прогнозу функціональної реакції на навантаження у спортсменів з різним рівнем спортивної майстерності. Використання отриманої моделі дозволяє прогнозувати зміни функціонального стану спортсменів, які відбудуться під впливом тестового навантаження, за психофізіологічними показниками без використання навантаження з загальною точністю 95,5%