New NEMESIS Results

Funding Information: This work has been supported in part by the EU INTERREG for the Baltic Sea programme within the BSUIN project, and by the Polish Ministry of Science and Higher Education (Grant no. Funding Information: This work has been supported in part by the EU INTERREG for the Baltic Sea programme within the BSUIN project, and by the Polish Ministry of Science and Higher Education (Grant no. 3988/INTERREG BSR/2018/2). Publisher Copyright: © Copyright owned by the author(s) under the terms of the Creative Commons.Preliminary results from a 349-day run (live time) with a 565 kg Pb target and a 166-day background measurement are presented. Three minor anomalies were detected in muon-suppressed neutron multiplicity spectra. The multiplicities of these small excesses match the outcome of an earlier, similar but independent measurement. The nature of the anomalies remains unclear, but, in principle, they may be a signature of self-annihilation of a Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) with a mass around 10 GeV/c2. If our interpretation is correct, the expected cross section would be of the order of 10-42 cm2 for Spin Dependent and 10-46 cm2 for Spin Independent interactions. Analysis of the event rate, based on the statistical uncertainty, indicates that cross-section limits for Dark Matter (DM) mass range of approximately 3-40 GeV/c2 can be investigated with an upgraded NEMESIS setup.Peer reviewe

DM-like anomalies in neutron multiplicity spectra

Publisher Copyright: © 2022 Institute of Physics Publishing. All rights reserved.A new experiment collects data, since November 2019, at a depth of 210 m.w.e. in the Callio Lab in the Pyhasalmi mine in Finland. The setup, called NEMESIS (New Emma MEasurementS Including neutronS), incorporates infrastructure from the EMMA experiment with neutron and large-area plastic scintillator detectors. The experiment's primary aim is to combine muon tracking with position-sensitive neutron detection to measure precision yields, multiplicities, and lateral distributions of high-multiplicity neutron events induced by cosmic muons in various materials. The data are relevant for background evaluation of the deep-underground searches for Dark Matter (DM), neutrino-less double beta decay, etc. Preliminary analysis revealed anomalies in muon-suppressed neutron multiplicity spectra collected during a 344-day run (live time) with a 565 kg Pb target. The spectra, otherwise well described by an exponential fit, show three peaks at high multiplicities. Although still at a low statistical significance, these small excesses match the outcome of an earlier measurement. The nature of the anomalies remains unclear, but, in principle, they may be a signature of self-annihilation of a WIMP with a mass close to 13 GeV/c2. With that assumption, the expected cross-section would be around 10-42 cm2 for Spin-Dependent or 10-46 cm2 for Spin Independent interactions. We propose verifying this hypothesis with an upgraded NEMESIS experiment, able to collect an order of magnitude more data than this measurement. Based on the statistical uncertainty, analysis of the event rate indicates that cross-section limits for DM mass range of approximately 3-40 GeV/c2 can be investigated with such a setup.Peer reviewe

NEMESIS setup for Indirect Detection of WIMPs

We summarize the evidence for DM-like anomalies in neutron multiplicity spectra collected underground with Pb targets by three independent experiments: NEMESIS (at 210 m.w.e.) NMDS (at 583 m.w.e.), and ZEPLIN-II (at 2850 m.w.e.). A new analysis shows small but persistent anomalies at high neutron multiplicities. Adjusted for differences in detection efficiencies, the positions of the anomalies are consistent between the three systems. Also, the intensities match when corrected for the acquisition time and estimated detection efficiency. While the three measurements are inconclusive when analyzed separately, together, they exclude a statistical fluke to better than one in a million. To prove the existence of the anomalies above the 5-sigma discovery threshold, we propose to upgrade the current NEMESIS setup. The upgrade concept and the critical components of the new experiment are described. The upgraded setup would already acquire the needed data sample during the first year of operation. Additional information, vital for the physics interpretation of the analysis, will be obtained with a Cu target.Peer reviewe

Understanding (un)certainty in human geographic quantitative spatial analysis:commentary to Tulumello

Abstract This commentary reflects uncertainty in human geographic quantitative spatial analysis within the context of Simone Tulumello’s essay (in this issue). Epistemologically, positivism, logical empiricism and behaviourism must be understood as historical stages in the evolution of quantitative human geography, even though the analytical legacy is clear. A more recognisable quantitative methodological framework, related to post-millennial human geographic studies, seeks sufficient evidence, which supports or refutes a particular line of thought. In general, the consideration of uncertainty and error is deeply tied to the methodological knowledge in quantitative analysis. Regardless of methodology or discipline, however, the risks of reporting over-certainty or clear misconduct are essential ethical questions. Uncertainty is linked also to the limits of conceptualisation and information catchment, but robust information revealing otherwise-hidden patterns is often highly valuable

University graduate migration in Finland

Abstract A high level of human capital is considered as an essential precondition for economic performance and regional competitiveness. However, university regions do not always manage to take advantage of the full potential of local higher education, as they are not always able to retain university students after graduation. Previous studies have presented remarkable regional differences concerning the share of graduates who remain in their university region after graduation. Hence, this paper has focused on geographical distribution and inter-regional mobility of university graduates in Finland. Long-term migration behaviour of all university graduates who completed their master’s or equivalent degree in 2000–2015 was analysed using geographic information systems (GIS). The main finding of the paper is that university graduates in Finland are rather immobile, as the most active mobility takes places when transitioning from university to their first job. After that, the geographical distribution of the graduates is rather stable, which contradicts the general assumption of high mobility of university-educated people. Further, the migration flows are directed mainly towards the four largest city regions of the country, especially to the capital city region. Cross-migration between city regions with similar population sizes and population growth rate is marginal, and it seems that the difference in the population size and growth between the graduation region and the destination region has to be large enough to exceed the threshold for migration. Retaining university graduates seems to be especially challenging for the smallest and declining university regions

Havaintoja ihmisten liikkuvuudesta ja nettomuuttoliikkeestä koronapandemian aikana

Abstrakti Koronapandemian aikana entistä suurempi osa ihmisistä on asunut monipaikkaisesti useammassa kuin yhdessä asunnossa ja työskenteli paikasta riippumattomasti etäällä varsinaisesta työpaikastaan. Tässä artikkelissa tutkitaan, miten nämä muutokset asumisen ja työnteonpaikoissa koronapandemia aikana ovat vaikuttaneet ihmisten liikkuvuuteen ja nettomuuttoliikkeeseen. Lisäksi pohdimme, millaisia mahdollisuuksia monipaikkaisen yhteiskunnan kehitys tarjoaa kunnille tulevaisuudessa, jos etä- ja joustotyö yleistyvät pakotetun digiloikan myötä. Tutkimus perustuu mobiiliseurantadataan sekä kuukausittaisiin kunnittaisiin nettomuuttoliiketilastoihin, joita mallinnetaan aikasarja-analyysillä. Tulokset osoittavat koronapandemian vaikuttaneen eniten kaupunkeihin, joissa sekä ihmisten liikkuvuusaktiivisuus että muuttovoitto kuntien välisessä nettomuuttoliikkeessä ovat vähentyneet merkittävästi. Vähiten koronapandemia on vaikuttanut ihmisten liikkuvuusaktiivisuuteen harvaan asutulla maaseudulla. Osassa harvaan asutun maaseudun kunnista nettomuuttoliikkeen trendi kääntyi muuttovoitoksi asettaen näille kunnille positiivisen kehityshaasteen

Alueiden välinen työssäkäynti ja työperäinen monipaikkainen asuminen Suomessa:merkitykselliset vai marginaaliset virrat?

Tiivistelmä Työperäisen monipaikkaisuuden on huomattu yleistyvän samalla, kun työn tekemisen muodot ja työsuhteet moninaistuvat, etätyöskentely lisääntyy ja työn aika- ja paikkasidonnaisuus heikkenevät. Yksinkertaisimmillaan monipaikkaisuus tarkoittaa sitä, että henkilöllä on useampi kuin yksi asuin- tai oleskelupaikka. Tässä tutkimuksessa keskitytään työperäiseen monipaikkaisuuteen, jolla on arvioitu olevan vaikutuksia työvoiman saatavuuteen, työmatkustamisen määrään ja kustannuksiin sekä työmatkustamisesta aiheutuviin päästöihin ja siihen kuluvaan aikaan. Monipaikkaisuus on kuitenkin pitkälti virallisen tilastoinnin tavoittamattomissa. Tutkimuksen tavoitteena on syventää työssäkäyntitilastointiin perustuvaa käsitystä työssäkäynnin maantieteellisestä rakenteesta erityisesti alueiden välisen työssäkäynnin ja työperäisen monipaikkaisen asumisen näkökulmasta sekä arvioida, kuinka laaja ilmiö monipaikkainen työssäkäynti on Suomessa. Paikkatietoanalyyttinen tutkimus perustuu Suomen Ympäristökeskuksen tilastoruutupohjaisen (250×250m) yhdyskuntarakenteen seurantajärjestelmän (YKR) työmatkatietoihin, eli asuin- ja työpaikkojen sijainteihin ja niiden välisiin etäisyyksiin. Tämä mahdollistaa työssäkäynnin maantieteellisten rakenteiden tutkimisen tilastollisiin analyyseihin verrattuna tarkemmilla mittakaavoilla ja hallinnollisten aluerajausten lisäksi myös toiminnallisia alueluokituksia käyttäen. Tutkimus tunnistaa alueelliseen ja paikalliseen työssäkäyntiin, alueiden väliseen pendelöintiin sekä pitkän matkan työssäkäyntiin eli potentiaaliseen työperäiseen monipaikkaisuuteen kytkeytyviä rakenteita. Työssäkäyntietäisyyksiä tarkastellaan kaupunki-maaseutuluokituksen pohjalta ja kuntien työssäkäyntivirtojen verkostokeskeisyyttä tarkastellaan verkostometriikan avulla.Abstract Work-related residential multi-locality is becoming more common, while forms of work and working conditions are diversifying, the share of teleworking is increasing and the time and place dependency of work is weakening. In simple form, multi-locality refers to residence or staying in more than one place. This study focuses on work-based multi-locality which has been considered affecting the availability of workforce, commuting patterns, traffic emissions and time spent travelling. However, work-related residential multi-locality is not recognised by official statistics. The study aims to deepen the understanding of the spatial structures of commuting at different distances, especially at the inter-regional scale, in Finland. Again, the aim is to analyse the spatial patterns and volume of work-related residential multi-locality. The analyses are based on the geographic information systems/science (GIS) and the gridbased (250 × 250m) commuting data of Finnish monitoring system of spatial structure and urban form (YKR). The study identifies structures related to regional and local commuting, inter-regional commuting and potentially work-related residential multi-locality i.e. distance to work exceeds typically acceptable commuting distances. The study applies network metrics to evaluate network-centricity of municipalities in relation to commuting flows

Avoimista peltolohkotiedoista avauksia maaseudun sivuvirtojen hyödyntämiseen:KASKI – kasvua kierroista uuden sukupolven vihreillä teknologioilla -hankkeen osaraportti

Abstract The aim of this sub-report of the KASKI project (Growth from the circulation with green techniques) is to produce and share information and to raise discussion on openings for the circular economy based use of rural side streams. Reducing carbon emissions, recycling nutrients, the impact of the green transition on material flows and energy sources, and the abandon of peat will continue to increase the need and opportunities for the circular economy. The aim of mapping the under-utilised materials is to identify agricultural and wider rural side-stream materials that could be used for further processing. The case study focuses on the projected Sääskenharju Circular Economy Centre in the municipality of Ii, Finland, and its local area. The side-stream materials to be considered are biomass from agro-environmental field parcels and roadside verges, contaminated grass, straw, potato residues and agricultural plastics. The primary research objective is to methodologically test the accessibility analysis of scarce side streams and logistic optimisation modelling. The report is mainly based on open spatial data, such as field parcel data and road network data. The spatial data are used to examine the spatial distribution of side streams at local level. Estimates of side-stream volumes based on area or number of livestock are based on previous studies carried out in Finland and on research literature. The spatial database of side streams are linked to a spatial data model of the transport network and the accessibility of the materials based on the road network are analysed. The results of the estimated availability and regional accessibility of the side stream materials are presented by statistical figures and maps by 15, 30 and 45 km transport distances from the Sääskenharju Circular Economy Centre. The quantities of material flows vary between different materials, and also the spatial locations vary in relation to Sääskenharju. There are uncertainties in the calculation of the material flow estimates, which are also discussed in detail. During the project, a wider geographical comparison of the agri-environmental grass biomass accessibility was also carried out. The aim was to compare the accessibility and transport efficiency of green biomass in both low and high side-stream flow areas. In addition to the region of Ii, the municipality of Nivala was selected for a comparison area. The analyses in this report suggest that the open access field parcel data is well suited for a detailed area-based analysis at a precise scale and for the production of indicators on the formation of agricultural side streams. However, it is possible and necessary to refine the underlying estimates. On this basis, at the end of the report we outline the need for further research. Furthermore, in the future, it will be possible to estimate the spatial quantities and accessibility of side streams by means of similar analyses of other forms of agricultural land use and arable land crops not covered by this project.Tiivistelmä Tämän KASKI-hankkeen osaraportin tavoitteena on tuottaa ja jakaa tietoa sekä nostaa keskusteluun avauksia maaseudun sivuvirtojen hyödyntämiseksi – kiertotalouteen perustuen. Hiilipäästöjen vähentäminen, ravinteiden kierrätys, vihreän siirtymän vaikutukset materiaalivirtoihin ja energiamuotoihin sekä turpeesta luopuminen lisäävät jatkuvasti kiertotalouden tarvetta ja toimintamahdollisuuksia. Materiaalien kartoittamisessa tavoitteena on selvittää maatalouden ja laajemmin maaseudun sivuvirtamateriaaleja, joita voitaisiin hyödyntää jatkojalostamalla. Tapauskohteena on Sääskenharjuun suunniteltu kiertotalouskeskus Iin kunnassa, ja sen paikallisalue. Tarkasteltavia sivuvirtamateriaaleja ovat viherbiomassa maatalouden ympäristönhoidollisilta peltolohkoilta ja tienpientareilta, pilaantunut nurmirehu, olki, perunan peltoviljelyn sivuvirta ja maatalousmuovi. Tutkimuksellisesti ensisijaisena tavoitteena on testata menetelmällisesti niukkojen sivuvirtojen saavutettavuuden analysointia ja logistisen optimoinnin mallintamista. Raportti pohjautuu pääosin avoimiin paikkatietoaineistoihin, kuten peltolohkoaineistoon ja tieverkostoaineistoon. Paikkatiedon avulla tarkastellaan sivuvirtojen alueellista jakautumista paikallisella tasolla. Pinta-alaan tai eläinmäärään pohjautuvat estimaatit sivuvirtamäärille perustuvat aikaisempiin Suomessa toteutettuihin selvityksiin ja muuhun tutkimuskirjallisuuteen. Sivuvirtojen paikkatietokanta kytketään liikenneverkon paikkatietomalliin ja analysoidaan materiaalien tieverkostoperusteista saavutettavuutta. Tulokset sivuvirtamateriaalien estimoiduista saatavuudesta ja alueellisesta saavutettavuudesta on esitetty taulukko- ja karttamuodossa 15, 30 ja 45 kilometrin kuljetusetäisyydellä Sääskenharjun kiertotalouskeskuksesta. Materiaalivirtojen määrät vaihtelevat keskenään ja lisäksi niiden alueellinen sijoittuminen Sääskenharjun suhteen vaihtelee. Materiaalivirtojen estimaattien laskentaan liittyy epävarmuustekijöitä, joita käsitellään myös yksityiskohtaisesti. Hankkeen aikana toteutettiin myös maantieteellisesti laajempi viherbiomassan saavutettavuuden vertailu, jossa tarkastelussa olivat maatalouden ympäristönhoidolliset alat. Tavoitteena oli verrata viherbiomassan saavutettavuutta ja kuljetusten tehokkuutta sekä niukan että runsaamman sivuvirtamäärän alueella. Vertailuun valittiin Iin seudun lisäksi Nivalan kunnan alue. Tämän raportin tarkastelujen perusteella avoimet peltolohkotiedot soveltuvat hyvin tarkan mittakaavaan alueperusteiseen tarkasteluun ja tunnuslukujen tuottamiseen maatalouden sivuvirtojen muodostumisesta. Tarkastelun pohjalla olevia estimointeja on kuitenkin mahdollista ja tarpeellista tarkentaa. Tämän pohjalta esitämme raportin lopussa jatkotutkimuksen tarpeita. Lisäksi jatkossa sivuvirtojen alueellisia määriä ja saavutettavuutta on mahdollista arvioida myös muiden, tässä hankkeessa käsittelemättömien maatalouden maankäytön muotojen ja tuotantokasvien vastaavilla tarkasteluilla