Kinematic vorticity number - a tool for estimating vortex sizes and circulations

The influence of extratropical vortices on a global scale is mainly characterised by their size and by the magnitude of their circulation. However, the determination of these properties is still a great challenge since a vortex has no clear delimitations but is part of the flow field itself. In this work, we introduce a kinematic vortex size determination method based on the kinematic vorticity number Wk to atmospheric flows. Wk relates the local rate-of-rotation to the local rate-of-deformation at every point in the field and a vortex core is identified as a simply connected region where the rotation prevails over the deformation. Additionally, considering the sign of vorticity in the extended Wk-method allows to identify highs and lows in different vertical layers of the atmosphere and to study vertical as well as horizontal vortex interactions. We will test the Wk-method in different idealised 2-D (superposition of two lows/low and jet) and real 3-D flow situations (winter storm affecting Europe) and compare the results with traditional methods based on the pressure and the vorticity fields. In comparison to these traditional methods, the Wk-method is able to extract vortex core sizes even in shear-dominated regions that occur frequently in the upper troposphere. Furthermore, statistics of the size and circulation distributions of cyclones will be given. Since the Wk-method identifies vortex cores, the identified radii are subsynoptic with a broad peak around 300-500km at the 1000 hPa level. However, the total circulating area is not only restricted to the core. In general, circulations are in the order of 107m2/s with only a few cyclones in the order of 108m2/s

Attitudes toward innovative mental health treatment approaches in Germany: E-mental health and home treatment

E-mental health and home treatment are treatment approaches that have proven to be effective, but are only slowly implemented in the German health care system. This paper explores the attitudes toward these innovative treatment approaches. Data was collected in two large, non-clinical samples representative of the German population in spring 2020 (N = 2,503) and winter 2020/2021 (N = 2,519). Statistical associations between variables were examined using two-tailed tests. Binary and multinomial logistic regressions were performed to predict attitudes toward online-based treatment concepts and home treatment approaches. Only few (<20%) people preferred online-based treatment approaches, while a larger proportion (~50%) could imagine being treated at home. Overall, younger subjects were more open to online-therapy approaches, while people with lower education preferred more often a traditional therapy setting. Acceptance of online-therapy did not raise significantly during the first months of the COVID-19 pandemic. When different online-based treatment options were available, the probability of accepting home treatment significantly increased with increasing levels of therapeutic support. Further promotion of acceptance for online-therapy and home treatment seems to be necessary. In the future, more information on innovative treatment approaches should be actively provided

Neurolign 3 misfolding mutations and activation of the unfolded protein response

Several forms of monogenic heritable autism spectrum disorders are associated with mutations in the neuroligin genes. The autism-linked substitution R451C in neuroligin3 induces local misfolding of its extracellular domain, causing partial retention in the ER (endoplasmic reticulum) of expressing cells. We have generated a PC12 Tet-On cell model system with inducible expression of wild-type or R451C neuroligin3 to investigate whether there is activation of the UPR (unfolded protein response) as a result of misfolded protein retention. As a positive control for protein misfolding, we also expressed the mutant G221R neuroligin3, which is known to be completely retained within the ER. Our data show that overexpression of either R451C or G221R mutant proteins leads to the activation of all three signalling branches of the UPR downstream of the stress sensors ATF6 (activating transcription factor 6), IRE1 (inositol-requiring enzyme 1) and PERK [PKR (dsRNA-dependent protein kinase)-like endoplasmic reticulum kinase]. Each branch displayed different activation profiles that partially correlated with the degree of misfolding caused by each mutation. We also show that up-regulation of BiP (immunoglobulin heavy-chain-binding protein) and CHOP [C/EBP (CCAAT/enhancer-binding protein)-homologous protein] was induced by both mutant proteins but not by wild-type neuroligin3, both in proliferative cells and cells differentiated to a neuron-like phenotype. Collectively, our data show that mutant R451C neuroligin3 activates the UPR in a novel cell model system, suggesting that this cellular response may have a role in monogenic forms of autism characterized by misfolding mutations.This work was supported by: Compagnia San Paolo, Sapienza University of Rome and Pasteur Institute - Cenci Bolognetti Foundation grants to ADJ. SJM is a MRC Senior Clinical Research Fellow [MRC Ref G1002610]. This work was also supported by National Institutes of Health grants (MH092906), from the Robert Wood Johnson Foundation to the Child Health Institute of New Jersey [grant #67038] and to the Governor's Council for Medical Research and Treatment of Autism [CAUT14APL028] to D.C.This is the final version of the article. It first appeared from Portland Press via https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1042/BJ2015027

Anforderungen an IFC-Bauwerksmodelle und deren Realisierung als Grundlage für Digitale Zwillinge in der prädiktiven Instandhaltung von Brücken

Das Konzept des Digitalen Zwillings hält auch im Brückenbau Einzug. Die während der Betriebsphase aggregierten Daten aus Bauwerksprüfung, Bauwerksdiagnostik und Bauwerksmonitoring sollen zukünftig die Grundlage liefern, um die derzeit reaktive Instandhaltung in eine prädiktive Instandhaltung zu überführen. Um in der Straßenbauverwaltung als Grundlage für einen Digitalen Zwilling dienen zu können, muss ein Bauwerksmodell bestimmte inhaltliche Anforderungen erfüllen. In der Praxis wird das Modell in einer proprietären Modellierungssoftware erstellt und im Anschluss im Sinne des OpenBIM-Ansatzes mittels eines offenen Austauschformats (Industry Foundation Classes, IFC) zur Verfügung gestellt. Die Qualität des IFC-Exports ist sowohl von der Kenntnis des Modellierers als auch von der konkreten Implementierung der IFC-Schnittstelle der Modellierungssoftware abhängig. Weiterhin muss ein Bauwerksmodell einer festgelegten Taxonomie und Attribuierung folgen. Für Brückenbauwerke wird durch die Straßenbauverwaltung eine einheitliche Datenstruktur in der „Anweisung Straßeninformationsbank für Ingenieurbauten – Teilsystem Bauwerksdaten“ (ASB-ING) vorgegeben. Dieses Paper untersucht, wie die in der ASBING vorgeschriebene Taxonomie und Attribuierung bei einem IFC-Modell der Version IFC4 umgesetzt werden kann. Anhand exemplarisch ausgewählter Softwareprodukte werden charakteristische Defizite von IFC-Exporten benannt und Handlungsempfehlungen gegeben, wie die Qualität eines IFC-Modells unter Zuhilfenahme verschiedener Open Source Softwaretools überprüft und bei Bedarf verbessert werden kann. Die erarbeiteten Konzepte werden an einem Brückenmodell validiert und bewertet

COVID-19 und psychische Störungen bei Minderjährigen: Veränderungen der Behandlungen nach der Krankenhausstatistik

Während der COVID-19-Pandemie zeigte sich eine Zunahme an psychischen Belastungen bei Kindern und Jugendlichen. Inwieweit Kinder und Jugendliche notwendige stationäre Behandlung erhielten und ob sich die in Studien gefundene Zunahme an affektiven und Essstörungen auch in der Krankenhausbehandlung wiederfindet, ist bisher unklar. Deshalb wurde anhand von Krankenhaus-Routinedatenfiles nach § 21 KHG (Krankenhausfinanzierungsgesetz) des Instituts für das Entgeltsystem im Krankenhaus (InEK) ein präpandemischer und ein pandemischer Halbjahreszeitraum (1. HJ 2019 vs. 1. HJ 2021) hinsichtlich der Fallzahlen, Diagnosen und Verweildauern in der Kinder- und Jugendpsychiatrie und -psychotherapie (KJPP) und der Pädiatrie deskriptiv analysiert. Zusätzlich wurde die Zahl der Notfallaufnahmen in der KJPP ausgewertet. Es zeigte sich eine Zunahme internalisierender Störungen (Depression, Anorexia nervosa, Belastungsstörungen) und eine Abnahme von Störungen des Sozialverhaltens mit emotionaler Störung in der KJPP. Daneben bildete sich eine deutliche Zunahme von Anorexien in der Pädiatrie ab, während die Behandlungen wegen Alkoholintoxikation sich dort halbierten. Das Notfallaufkommen in der KJPP veränderte sich im Bundesdurchschnitt nicht. In Regionen mit niedriger Bettenmessziffer (BMZ) wurde die Notfallversorgung in der KJPP priorisiert und die Verweildauer nahm ab, in Regionen mit guter BMZ und in der Pädiatrie nahm die Verweildauer tendenziell zu. Ein kontinuierliches Monitoring der Krankenhausversorgung unter Pandemiebedingungen unter Berücksichtigung sozial benachteiligter Kinder und Jugendlicher ist zu empfehlen