Multi-method geophysical measurements for soil science investigations in the vadose zone

International audienceWe studied the changes of geophysical parameters on a soil wall of the testfield Grenzhof (University of Heidelberg). The unsaturated materials investigated range from coarse-grain gravel to sandy loam. Ground-penetrating radar, ultrasound transmission and complex conductivity measurements were applied as geophysical methods. The measured parameters were used to calculate soil parameters such as porosity, water content, density and grain surface area necessary to obtain geohydraulic parameters such as hydraulic conductivity, field capacity and retention parameters. Soil samples were taken and analysed regarding porosity, apparent density, true density and internal surface. The comparison between petrophysical data from the laboratory and from geophysical measurements showed good correlations for the majority of the data

Estimating the number of planets that PLATO can detect

The PLATO mission is scheduled for launch in 2026. This study aims to estimate the number of exoplanets that PLATO can detect as a function of planetary size and period, stellar brightness, and observing strategy options. Deviations from these estimates will be informative of the true occurrence rates of planets, which helps constraining planet formation models. For this purpose, we developed the Planet Yield for PLATO estimator (PYPE), which adopts a statistical approach. We apply given occurrence rates from planet formation models and from different search and vetting pipelines for the Kepler data. We estimate the stellar sample to be observed by PLATO using a fraction of the all-sky PLATO stellar input catalog (PIC). PLATO detection efficiencies are calculated under different assumptions that are presented in detail in the text. The results presented here primarily consider the current baseline observing duration of four years. We find that the expected PLATO planet yield increases rapidly over the first year and begins to saturate after two years. A nominal (2+2) four-year mission could yield about several thousand to several tens of thousands of planets, depending on the assumed planet occurrence rates. We estimate a minimum of 500 Earth-size (0.8-1.25 RE) planets, about a dozen of which would reside in a 250-500d period bin around G stars. We find that one-third of the detected planets are around stars bright enough (V $\leq 11$) for RV-follow-up observations. We find that a three-year-long observation followed by 6 two-month short observations (3+1 years) yield roughly twice as many planets as two long observations of two years (2+2 years). The former strategy is dominated by short-period planets, while the latter is more beneficial for detecting earths in the habitable zone.Comment: 14 pages, 11 figures, accepted by A&A (July 5, 2023

Elektromagnetische Felder am Arbeitsplatz: Sicherheit von Beschäftigten mit aktiven und passiven Körperhilfsmitteln bei Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern

Im Auftrag des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) hat die BMAS-Expertengruppe "Elektromagnetische Felder" einen Bericht zu Gefährdungen von Beschäftigten mit aktiven und passiven Körperhilfsmitteln, (z.B. Implantate) bei Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern erarbeitet. Die Ergebnisse sind hier als BMAS-Forschungsbericht FB 451 veröffentlicht und dienen als wissenschaftlicher Beitrag für die nationale Umsetzung der europäischen Arbeitsschutz-Richtlinie 2013/35/EU über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen

Clustering and the hyperbolic geometry of complex networks

Clustering is a fundamental property of complex networks and it is the mathematical expression of a ubiquitous phenomenon that arises in various types of self-organized networks such as biological networks, computer networks or social networks. In this paper, we consider what is called the global clustering coefficient of random graphs on the hyperbolic plane. This model of random graphs was proposed recently by Krioukov et al. as a mathematical model of complex networks, under the fundamental assumption that hyperbolic geometry underlies the structure of these networks. We give a rigorous analysis of clustering and characterize the global clustering coefficient in terms of the parameters of the model. We show how the global clustering coefficient can be tuned by these parameters and we give an explicit formula for this function.Comment: 51 pages, 1 figur

Anharmonic double-phonon excitations in the interacting boson model

Double-$\gamma$ vibrations in deformed nuclei are analyzed in the context of the interacting boson model. A simple extension of the original version of the model towards higher-order interactions is required to explain the observed anharmonicities of nuclear vibrations. The influence of three- and four-body interactions on the moments of inertia of ground- and $\gamma$-bands, and on the relative position of single-$\gamma$ and double-$\gamma$ bands is studied in detail. As an example of a realistic calculation, spectra and transitions of the highly $\gamma$-anharmonic nuclei $^{164}$Dy, $^{166}$Er, and $^{168}$Er are interpreted in this approach.Comment: 38 pages, TeX (ReVTeX). 15 ps figures. Submitted to Phys. Rev.

Constraint Satisfaction with Counting Quantifiers

We initiate the study of constraint satisfaction problems (CSPs) in the presence of counting quantifiers, which may be seen as variants of CSPs in the mould of quantified CSPs (QCSPs). We show that a single counting quantifier strictly between exists^1:=exists and exists^n:=forall (the domain being of size n) already affords the maximal possible complexity of QCSPs (which have both exists and forall), being Pspace-complete for a suitably chosen template. Next, we focus on the complexity of subsets of counting quantifiers on clique and cycle templates. For cycles we give a full trichotomy -- all such problems are in L, NP-complete or Pspace-complete. For cliques we come close to a similar trichotomy, but one case remains outstanding. Afterwards, we consider the generalisation of CSPs in which we augment the extant quantifier exists^1:=exists with the quantifier exists^j (j not 1). Such a CSP is already NP-hard on non-bipartite graph templates. We explore the situation of this generalised CSP on bipartite templates, giving various conditions for both tractability and hardness -- culminating in a classification theorem for general graphs. Finally, we use counting quantifiers to solve the complexity of a concrete QCSP whose complexity was previously open

Abwehr ausländischer Staatsfonds: Aktive Industriepolitik oder "neue Schutzzäune"?

Sollte das Engagement ausländischer Investoren, insbesondere Staatsfonds, in Deutschland kontrolliert werden? Roland Koch, Ministerpräsident des Landes Hessen, warnt vor möglichen staatlich gelenkten Investoren bzw. staatlich aufgelegten Fonds, die vermehrt strategisch agieren, um die Interessen ihrer Länder in für sie interessanten Märkten durchzusetzen. Seiner Meinung nach sollte Vorsorge getroffen werden, damit es nicht zu politisch motivierten Marktbeeinflussungen komme. Denkbar sei eine Anmeldepflicht größerer Transaktionen. Rainer Brüderle, FDP-Fraktion, dagegen, sieht bei einer Genehmigungspflicht bereits den "Abschied" vom freien Handel und betont, dass gerade die Deutschen von offenen Märkten und ausländischem Kapital profitieren. Auch Gunter Schall, BDI, ist der Ansicht, dass zur Aufrechterhaltung eines funktionsfähigen Marktes kartell- und wettbewerbsrechtliche Instrumente besser geeignet sind als Investitionsbeschränkungen. Allerdings erscheinen Ausnahmen in bestimmten Fällen gerechtfertigt. Diese Auffassung vertritt auch Justus Haucap, Universität Erlangen-Nürnberg. Der beste Schutz vor politischer Einflussnahme sei der funktionierende Wettbewerb auf den Produktmärkten. Anton F. Börner, Bundesverband des deutschen Groß- und Außenhandels, fordert anstatt eines Schutzwalles gegen ausländische Investitionen Reformen zur Verbesserung des Standortes Deutschland. Das Land lebe von seinen offenen Grenzen und seiner liberalen Wirtschaftsordnung; Merkantilismus und Protektionismus "im Kleid nationaler Interessen gefährde die Wettbewerbsfähigkeit". Claus Matecki, DGB, plädiert dagegen für strikte Meldepflichten und eine Aufsichtsbehörde, die die Investitionen in strategisch relevanten Bereichen kontrollieren sollte. Den Regulierungsbedarf jedoch auf Staatsfonds zu beschränken, hält er für "ordnungspolitisch ehrenhaft, ökonomisch aber nicht stichhaltig".Direktinvestition, Auslandsinvestitionsrecht, Industriepolitik, Wettbewerb, Regulierung, Protektionismus, Deutschland

Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten: Individuelle Analyse der Lippenspalte durch 3-D-Lasertopometrie

Zusammenfassung: Hintergrund: Mit Gipsmodellen und Fotografien ist die dreidimensionale Analyse einer Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte meist nur unzureichend möglich. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, die 3-D-Lasertopometrie auf ihre Anwendbarkeit zur dreidimensionalen Weichgewebserfassung bei Patienten mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalten zu testen. Patienten und Methode: Bei 20 Patienten (3-35 Jahre), die eine einseitige, nicht operierte Lippen-, Lippen-Kiefer- oder Lippen-Kiefer-Gaumen-Spalte aufwiesen, wurde mit einem 3-D-Laserscanner die Gesichtsoberfläche prä- und postoperativ dreidimensional erfasst. Die dabei erzeugten digitalen Datensätze wurden in einer virtuellen Umgebung metrisch analysiert und anhand von Quotienten größenunabhängig wiedergegeben. Sie dienten der Auswahl der Operationstechnik und der Beurteilung des Operationsergebnisses. Ergebnisse: Mit dem 3-D-Laserscanner wurden 3-D-Oberflächen guter Qualität erstellt, die sich im Millimeterbereich ausmessen ließen. Die dreidimensionale Spaltmorphologie konnte in den Datensätzen reproduzierbar mit Landmarks versehen und vermessen werden. Auch die postoperative Symmetrie ließ sich so kontrollieren und objektivieren. Als nachteilig erwiesen sich die relativ lange Messzeit und die Notwendigkeit zur Kombination mehrerer Ansichten. Schlussfolgerung: Das vorgestellte 3-D-Laserverfahren ermöglicht eine präzise dreidimensionale Weichteilanalyse der Lippen- und Nasenregion bei Spaltpatienten. Es eignet sich jedoch nur bedingt für lebhafte Säuglinge und unkooperative Patiente

Environmental law-enforcement increases cattle productivity in the Western Brazilian Amazon but bears the risk of asocial divide.

Reducing deforestation in tropical forest areas requires effective environmental governance and the transformation of agricultural systemstowards less land-demanding production forms. Our study investigates the influence of environmental law-enforcement on land-use decisions ofcattle ranchers in the western Brazilian Amazon between 2005-20