Volume 4, Chapter 2-4: Streams: Structural Modifications - Rhizoids, Sporophytes, and Plasticity

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Global analysis of Navier–Stokes and Boussinesq stochastic flows using dynamical orthogonality

We provide a new framework for the study of fluid flows presenting complex uncertain behaviour. Our approach is based on the stochastic reduction and analysis of the governing equations using the dynamically orthogonal field equations. By numerically solving these equations, we evolve in a fully coupled way the mean flow and the statistical and spatial characteristics of the stochastic fluctuations. This set of equations is formulated for the general case of stochastic boundary conditions and allows for the application of projection methods that considerably reduce the computational cost. We analyse the transformation of energy from stochastic modes to mean dynamics, and vice versa, by deriving exact expressions that quantify the interaction among different components of the flow. The developed framework is illustrated through specific flows in unstable regimes. In particular, we consider the flow behind a disk and the Rayleigh–Bénard convection, for which we construct bifurcation diagrams that describe the variation of the response as well as the energy transfers for different parameters associated with the considered flows. We reveal the low dimensionality of the underlying stochastic attractor.United States. Office of Naval Research (Grant N00014-08-1-1097 (ONR6.1))United States. Office of Naval Research (Grant N00014-08-1-0586 (QPE))United States. Office of Naval Research (Grant N00014-09-1-0676 (Science of Autonomy - A-MISSION))United States. Office of Naval Research (Grant N00014-12-1-0944 (ONR6.2))Natural Sciences and Engineering Research Council of Canad

UMA ÁRDUA LETRA: AS TENSÕES, AS NEGOCIAÇÕES E O IMPACTO DO MOMENTO HISTÓRICO NA REDAÇÃO DA DECLARAÇÃO NOSTRA AETATE

Neste artigo, os autores se propõem a historiar o processo redacional da Declaração “Nostra Aetate”, um dos documentos resultantes do Concílio Vaticano II que tem grande importância em relação ao posicionamento da Igreja face às outras religiões e, de modo especial, ao judaísmo. Ao longo do texto, buscou-se identificar o processo de construção do documento, as negociações, idas, vindas, pressões, ameaças e protagonistas, dentre os quais se contam os papas João XXII e Paulo VI, o cardeal Augustin Bea e sua equipe, especialistas religiosos, políticos do Oriente Médio e católicos conservadores que se posicionaram contra as mudanças

Towards a 3D hydrodynamic characterization from the joint analysis and blending of multiplatform observations for potential marine applications in the southeastern Bay of Biscay

277 p.La necesidad de un mayor conocimiento y una gestión sostenible de las áreas costeras ha suscitado la instalación de observatorios que monitorizan su estado. A pesar de que la información aportada por estos observatorios es esencial la compleja hidrodinámica de estas áreas dificulta una completa caracterización de las mismas. Además, la cobertura espacial de las observaciones es, en general, relativamente escasa especialmente en la columna de agua. Por tanto, el objetivo de esta tesis es combinar los datos disponibles de diferentes plataformas de observación en el sureste del Golfo de Bizkaia proporcionados por el sistema de oceanografía operacional de la costa vasca (EuskOOS) y también por fuentes externas para caracterizar en 3D la hidrodinámica de la zona. Para ello se han analizado conjuntamente las diferentes observaciones disponibles y se han utilizado métodos de reconstrucción de datos que permiten expandir dichas observaciones en 3D. Las observaciones conjuntas permiten detectar los principales procesos hidrodinámicos como los remolinos o la corriente de talud. Por otro lado, se observa que el usode los métodos de reconstrucción evaluados es factible en el área, especialmente el de la interpolación óptima de orden reducido (ROOI). Las observaciones y las corrientes reconstruidas por el ROOI han permitido caracterizar un remolino en 3D en el área de estudio por primera vez. Además, los campos de corrientes reconstruidos han posibilitado simular la advección superficial y subsuperficial de huevos y larvas de anchoa en la zona, mostrando el potencial del ROOI para aplicaciones marinas

Integrating marine megafauna into ecosystem-based management: a multidisciplinary approach applied to southern european waters.

305 p.Los ecosistemas marinos están amenazados por actividades humanas que afectan su sostenibilidad y capacidad de recuperación, disminuyendo la biodiversidad marina y afectando a su funcionamiento. El objetivo de esta tesis fue evaluar los impactos de las actividades antropogénicas sobre la megafauna marina mediante la integración de su ecología espacial en el enfoque ecosistémico. Centrada en las aves marinas y los cetáceos que habitan en el Golfo de Vizcaya (GdV), esta tesis desarrolla un marco ecológico integrador basado en enfoques multidisciplinares para identificar amenazas, desarrollar indicadores ambientales, establecer valores de referencia, obtener estimas de abundancia espacio-temporal, evaluar la coherencia de la red de Áreas Marinas Protegidas (AMPs) y examinar el valor de las series temporales de datos para la designación robusta de AMPs. Así, el Cap. 1 evalúa el impacto de las amenazas sobre la megafauna del GdV; el Cap. 2 desarrolla un enfoque metodológico integrador para avanzar en el monitoreo a nivel ecosistémico; el Cap. 3 identifica variables esenciales oceánicas y áreas de alto valor de biodiversidad para la comunidad de megafauna de la costa norte y noroeste peninsular; el Cap. 4 aborda la dificultad de proteger especies altamente moviles localizando sus áreas críticas y la protección que ofrece para éstas la actual red de AMPs del GdV; y el Cap. 5 evalúa el valor de las series temporales de datos explorando si las áreas prioritarias para la conservación de la megafauna son consistentes, independientemente del período de tiempo considerado en el proceso de priorización.Azti Tecnali

Integrating marine megafauna into ecosystem-based management: a multidisciplinary approach applied to southern european waters.

305 p.Los ecosistemas marinos están amenazados por actividades humanas que afectan su sostenibilidad y capacidad de recuperación, disminuyendo la biodiversidad marina y afectando a su funcionamiento. El objetivo de esta tesis fue evaluar los impactos de las actividades antropogénicas sobre la megafauna marina mediante la integración de su ecología espacial en el enfoque ecosistémico. Centrada en las aves marinas y los cetáceos que habitan en el Golfo de Vizcaya (GdV), esta tesis desarrolla un marco ecológico integrador basado en enfoques multidisciplinares para identificar amenazas, desarrollar indicadores ambientales, establecer valores de referencia, obtener estimas de abundancia espacio-temporal, evaluar la coherencia de la red de Áreas Marinas Protegidas (AMPs) y examinar el valor de las series temporales de datos para la designación robusta de AMPs. Así, el Cap. 1 evalúa el impacto de las amenazas sobre la megafauna del GdV; el Cap. 2 desarrolla un enfoque metodológico integrador para avanzar en el monitoreo a nivel ecosistémico; el Cap. 3 identifica variables esenciales oceánicas y áreas de alto valor de biodiversidad para la comunidad de megafauna de la costa norte y noroeste peninsular; el Cap. 4 aborda la dificultad de proteger especies altamente moviles localizando sus áreas críticas y la protección que ofrece para éstas la actual red de AMPs del GdV; y el Cap. 5 evalúa el valor de las series temporales de datos explorando si las áreas prioritarias para la conservación de la megafauna son consistentes, independientemente del período de tiempo considerado en el proceso de priorización.Azti Tecnali

Modelação numérica da pluma estuarina da Ria de Aveiro: estudo preliminar

Mestrado em Meteorologia e Oceanografia FísicaThe Ria de Aveiro is one of the largest shallow water estuarine systems of Portugal. It is located on the northern coast of Portugal and it is characterized by a large number of narrow channels and intertidal areas, subject to an enormous natural and anthropic stress. Therefore, it becomes essential the numerical study of its hydrodynamics. In recent years, several studies regarding numerical modeling of the lagoon have been performed, but none of them had its focus on the dynamics of the estuarine plume of the lagoon to the Atlantic Ocean. This buoyant plume injects less dense water which penetrates onto the coastal zone. Then, it is generated an offshore movement in the surface layer during the ebbing. The structure of the estuarine plume is usually characterized by a buoyant bulge, propagating radially. Their shape may vary due to several factors: differences in the ocean and estuarine discharge water properties; bathymetric variations; and meteorological factors, in particular the wind direction and intensity. The main objective of this study is to perform a preliminary study of the Ria de Aveiro estuarine plume, as well as its qualitative assessment during extreme river discharges conditions (maximum and minimum) and a typical value to January. The baroclinic finite volume numerical model, Mohid, was implemented to the Ria de Aveiro in a 2D mode, in order to quantify the flow (and its properties) that the lagoon injects into the ocean. The model was calibrated and validated (hydrodynamic and transport processes), and the RMS errors and Skill values reflect the good performance of the model. After the three different river discharges scenarios were simulated. Then, based on the nested models methodology were created two other coastal domains. The first (2D mode) covers the entire Iberian Peninsula and surrounding areas, with a variable resolution (0.02º-0.04º), and it was forced by a global tidal model in its lateral boundaries. The second (3D mode), with more resolution (0.01º) is located between Figueira da Foz and Caminha, and includes the coastal area of the plume propagation. The hourly lagoon discharge, previously calculated through the model runs of Ria de Aveiro, was imposed in the lagoon mouth location, in order to allow the study of the estuarine plume dynamics. The forecast results for the coastal zone adjacent to Ria de Aveiro show similar patterns comparing to satellite images obtained by the TM sensor-Landsat7, at the surface, to a day of intense river inflow. In the highest flow simulation, the plume expands to about 25 km, creating a bulge in front of the lagoon mouth. Then, it is advected to the right (Coriolis effect) and after the establishment of the geostrophic balance is extended along the northern coast. The typical inflow results have similar patterns, but less pronounced. The simulations for the minimum inflow rate show that the plume is almost nonexistent. In this scenario, the salinity differences are minimal (<0.5 psu) and the thermal gradients tend to control the estuarine plume establishment. This approach could be a starting point for further studies and improvements in the monitoring of the dynamics of Ria de Aveiro plume.A Ria de Aveiro é um dos principais sistemas estuarinos de águas pouco profundas de Portugal. Situa-se na costa Norte de Portugal e está sujeita, dentro da sua complexa rede de canais e zonas intertidais, a um stress elevado (natural e o antropogénico). Realizaram-se vários estudos de modelação numérica na Ria de Aveiro, mas nenhum deles teve como objectivo o estudo da dinâmica da pluma estuarina da laguna para o Oceano Atlântico. Estes fluxos estuarinos de águas menos densas penetram nas águas oceânicas (mais salinas), produzindo uma circulação na camada superficial para o largo durante as situações de vazante. As plumas estuarinas caracterizam-se normalmente por apresentarem uma estrutura côncava radial, podendo a sua forma variar devido a diversos factores: diferenças entre propriedades da água do oceano e da descarga estuarina; variações batimétricas; e factores meteorológicos, em particular a direcção e intensidade dos ventos. Este trabalho tem como principal objectivo um estudo preliminar de modelação numérica da pluma estuarina da Ria de Aveiro, assim como uma avaliação qualitativa desta para condições extremas (máxima e mínimas) e típicas de descarga fluvial, para todas as fontes de água doce da Ria, para o mês de Janeiro. Neste âmbito foi implementado para a Ria de Aveiro o modelo numérico de volumes finitos Mohid em modo 2D, de forma quantificar o fluxo (e as suas propriedades) que a laguna injecta no oceano. O modelo foi calibrado e validado (processos hidrodinâmicos e de transporte), tendo-se obtido valores de erro de RMS e Skill que comprovam a precisão das suas previsões numéricas. Posteriormente, foram simulados os três diferentes cenários de caudal fluvial estabelecidos. Após este processo, e seguindo a metodologia de utilização de modelos aninhados, foram criados outros dois domínios costeiros. O primeiro (no modo 2D) abrange toda a Península Ibérica e zonas envolventes, com uma resolução variável (0.02º-0.04º), sendo forçado por um modelo global de maré nas suas fronteiras laterais. O segundo (no modo 3D), de maior resolução (0.01º), localiza-se entre a Figueira da Foz e Caminha. A descarga horária calculada por simulação utilizado o modelo da Ria de Aveiro é imposta neste segundo domínio, na localização da embocadura, possibilitando o estudo da dinâmica da Ria de Aveiro. Os resultados das simulações para a zona costeira adjacente à Ria de Aveiro mostram padrões semelhantes comparativamente a imagens de satélite obtidas pelo sensor TM-Landsat7 à superfície, para um cenário de intenso caudal fluvial. Nas simulações com caudais máximos a pluma expande-se até cerca de 25 km da embocadura da laguna, apresentando uma forma côncava em frente à mesma. A pluma é posteriormente advectada para a direita (efeito de Coriolis) e após o estabelecimento do equilíbrio geostrófico é transportada para Norte. Para os caudais típicos os resultados têm padrões semelhantes, mas menos acentuados. No caso das simulações para o caudal mínimo a pluma é inexistente. Neste cenário, as diferenças de salinidade (<0.5 psu) são mínimas e são os gradiente térmicos que tendem a controlar a formação da pluma. Esta abordagem poderá ser um ponto de partida para novos estudos e melhoramentos na monitorização da dinâmica da pluma da Ria de Aveiro

Chapter 002 - Streams

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