Dynamics and hydrology of the Tagus estuary : results from in situ observations

Tese de doutoramento, Ciências Geofísicas e da Geoinformação (Oceanografia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010The present study was carried out with the main objective of describing some aspects of the physical oceanography of the Tagus Estuary, in order to increase the understanding of its dynamics, namely in what concerns the propagation of the tide within the estuary, the thermohaline and circulation patterns and the role of the principal forcing mechanisms of the estuarine dynamics. The study was based on the analysis of a comprehensive observational data set of the Tagus Estuary, obtained under di erent seasons and tidal conditions. This set includes hydrology and current profiles measured in sections along and across the estuary, repeated profiles at fixed positions and also time series obtained with self-recording equipment moored at several positions within the estuary. The data were complemented by contemporary records of water level, wind and river discharge. The Tagus Estuary is a “mesotidal” estuary that fits the category of “coastal plain estuary”. Concerning its stratification, the estuary can generally be classified as “partially mixed”. However when neap tide conditions are combined with high river discharge, the Tagus Estuary can then be considered “stratified”. The current meter data is compatible with a circulation pattern typical of a partially mixed estuary. Results show some features pointing to the existence of eddies, most probably generated by the action of the estuarine morphology on the flow. These structures seem to be a ected by the wind and by the spring-neap cycle of the stratification. Saltiest bottom water flows along the deepest sites. At the inlet channel, saltier bottom water is found close to the southern margin, whereas fresher surface water is found close to the northern margin, not only in the inlet channel, but also in the inner bay. As in most estuaries, the tide is clearly the main forcing mechanism of the Tagus Estuary dynamics. The semi-diurnal tide, the main source of variability, is modulated by the fortnightly cycle, which strongly influences the stratification and, consequently, the circulation patterns. The tide propagates as a mixed progressive/standing wave, becoming essentially a standing wave in the interior region. An asymmetric behaviour, due to M4, characterises the tide within the estuary, showing an ebb dominance, intensifying towards the interior. Depending on its amplitude ratio and phase relation with M2, the shallowwater M6 constituent can also play an important role on the asymmetry, leading to flood dominance. The river discharge acts mainly in a seasonal time scale, influencing the stratification of the water column. The wind remote e ects were evidenced by the significant lowering of the estuarine water temperature associated to the occurrence of wind-driven coastal upwelling. The e ects of the air temperature proved to be mainly seasonal, influencing the surface water temperature. The coherency between the water level and the atmospheric pressure evidenced the inverse barometer e ect. This study contributed to clarify some aspects of the dynamics of the Tagus Estuary, namely the links between some features of the thermohaline and circulation patterns and the corresponding forcing mechanisms and also helped to clarify some aspects of the tidal asymmetry in the estuary.O Estuário do Tejo situa-se na costa Oeste de Portugal e é o maior estuário da Península Ibérica, ocupando uma área de aproximadamente 320 km2, em que cerca de 40% corresponde a regiões intertidais. O estuário é composto por um canal relativamente estreito e profundo com cerca de 15 km de extensão e por uma região interior, mais larga e menos profunda, com cerca de 25 km de extensão. A região interior caracteriza-se por uma topografia de fundo complexa, com dois canais principais (Cala de Samora e Cala do Norte) e extensas regiões intertidais. O presente trabalho teve como objectivo geral descrever alguns aspectos da oceanografia física do Estuário do Tejo, com base em observações in situ, no sentido de contribuir para uma melhor compreensão da sua dinâmica, nomeadamente a propagação da maré no estuário, os padrões termohalinos e de circulação e o papel dos principais mecanismos forçadores (a maré, o vento e a descarga do rio) da dinâmica estuarina. O conjunto de dados observacionais usados neste trabalho inclui perfis de temperatura, salinidade e velocidade da corrente ao longo de secções longitudinais e transversais ao estuário, assim como perfis repetidos em posições fixas (com sondas de Condutividade, Temperatura, Pressão – CTD) e séries temporais obtidas com diverso equipamento de autoregisto (correntómetros e cadeias de termístores) em amarrações. Os dados foram obtidos no âmbito de campanhas observacionais realizadas em diferentes estações do ano e em diferentes fases do ciclo quinzenal de maré. Em Setembro de 1985 (TEJO85) realizaramse perfis de hidrologia em condições de maré viva e obtiveram-se séries temporais de hidrologia e velocidade da corrente com cerca de um mês de duração. Em Fevereiro de 1988 (TEJO88/1) realizaram-se perfis de hidrologia em condições de maré morta. Durante os meses de Agosto de 1988 (TEJO88/2) e de Novembro de 1989 (TEJO89) obtiveram-se séries temporais de hidrologia e velocidade da corrente. Em Agosto de 2007 (INTAGUS07) e em Janeiro de 2008 (INTAGUS08) realizaram-se perfis de hidrologia e velocidade da corrente durante um ciclo quase completo de maré semi-diurna e em condições de maré viva e de maré morta. Estes dados foram complementados com dados contemporâneos do nível da água medido com marégrafos instalados em vários locais das margens do Estuário do Tejo, velocidade e direcção do vento medidos numa estação meteorológica próxima do estuário, e descarga do rio em Almourol, a cerca de 130 km da sua foz. Morfologicamente, o Estuário do Tejo é categorizado como um “estuário de planície costeira”, classificando-se como “mesotidal” no que diz respeito à altura da maré (entre 2 e 4 m). Quanto à estratificação, pode ser classificado como “parcialmente misturado”. Verificou-se que, em condições de maré morta conjugadas com uma elevada descarga do rio, o estuário pode ser classificado como “estratificado”. Os dados obtidos no Estuário do Tejo apontam para a existência de um padrão de circulação típico de um estuário parcialmente misturado (escoamento para jusante na camada superficial e para montante na camada profunda). Os resultados das observações indicam, em certos casos, a existência de vórtices, muito provavelmente gerados pelo efeito da morfologia do estuário sobre o escoamento. Estas estruturas mostraram ser afectadas pela acção do vento e/ou pelas variações de estratificação associadas ao ciclo quinzenal da maré. No que diz respeito à estrutura termohalina, a água mais salgada é encontrada junto ao fundo, sendo a salinidade tanto maior quanto maior a profundidade, como seria de esperar. Por outro lado, a água proveniente do rio ocupa a camada superficial, encontrando-se os valores mais baixos de salinidade geralmente mais próximos da margem norte ao longo de todo o estuário. Em particular, no canal de entrada do estuário, a água do mar, junto ao fundo, encontra-se mais perto da margem sul, enquanto a água proveniente do rio, na camada superficial, se encontra mais próxima da margem norte. Estas observações são compatíveis com o efeito a acção da força de Coriolis no escoamento. Apesar de a morfologia do estuário (orientação da linha de costa e relevo do fundo) poder ser considerada um mecanismo forçador “estático”, tem um papel activo na variabilidade espacial dos padrões de circulação residual observados e dos efeitos do atrito devido à proximidade de fronteiras laterais. Considerando a maré semi-diurna, o relevo do fundo é mesmo o principal factor de influência na direcção da corrente de maré. A maré mostra-se claramente como sendo o principal mecanismo forçador da dinâmica no Estuário do Tejo, sendo a frequência semi-diurna a dominante em termos de variabilidade, como demonstrado pela análise harmónica e espectral das séries temporais de hidrologia e de velocidade da corrente. Esta frequência é modulada pelo ciclo quinzenal de maré, que exerce a sua acção na estratificação da coluna de água e, consequentemente, na circulação residual, através da variação da intensidade da mistura vertical turbulenta. A maré propaga-se com um comportamento misto de onda progressiva/estacionária, verificando-se, no entanto, o aumento da contribuição estacionária em direcção ao interior. A propagação da maré no Estuário do Tejo revela a existência de uma assimetria, com a vazante geralmente mais curta e mais forte do que a enchente. Este domínio da enchente intensifica-se em direcção ao interior do estuário, associado à existência de extensas áreas intertidais nessa região. A assimetria é principalmente causada por acelerações advectivas não-lineares, as quais dão origem ao constituinte harmónico de águas pouco profundasM4. O aumento da amplitude deste em direcção ao interior do estuário leva à intensificação do domínio da vazante. A montante de Cabo Ruivo observa-se um aumento significativo da amplitude do constituinte harmónico de águas pouco profundas M6, a que parece corresponder uma mudança no sentido da assimetria da maré, com domínio da enchente. Uma experiência teórica mostrou que, dependendo da razão entre as amplitudes deM2 eM6 e da sua fase relativa, o constituinteM6 poderá desempenhar um papel importante na assimetria, originando mesmo uma mudança de sentido. A descarga do rio tem a sua acção principal numa escala de tempo sazonal, exercendo uma forte influência na salinidade da camada superficial do estuário e portanto na estratificação da coluna de água. Regimes de descarga do rio típicos de Inverno terão tendência para intensificar a estratificação no Estuário do Tejo. As observações apenas mostraram os efeitos remotos do vento na estrutura termohalina do estuário, através da relação de alterações significativas da temperatura da água com a ocorrência de afloramento na região costeira adjacente, em consequência de episódios de vento intenso de norte. Os dados mostraram ainda que a acção directa do vento no estuário é também relevante para a circulação residual. O presente estudo contribuiu para clarificar alguns aspectos da dinâmica do Estuário do Tejo, nomeadamente a relação entre algumas características dos padrões termohalinos e de circulação e os respectivos mecanismos forçadores. Este trabalho permitiu também clarificar alguns aspectos da assimetria da maré no estuário.I acknowledge the following research projects, in the frame of which the observational data used in this study was obtained: “Hydrodynamics of Estuaries and Coastal Waters”, supported by the Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica (JNICT), the Instituto Nacional de Investigação Científica (INIC) and the Bundesministerium für Forschung und Technologie, in the frame of the Portugal-Federal Republic of Germany bilateral cooperation; “Dynamical Response of the Tagus Estuary to the Forcing Mechanisms”, supported by JNICT and INIC; “ Integrated physical and biological study of the Tagus Estuary and adjacent coastal waters”, supported by Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT); Fundação para a Ciência e a Tecnologia, SFRH/BD/13759/2003

Working capital management and profitability: the Telecom case

The Working Capital Management should be carried out as efficiently as possible in order to maximize value creation for the various stakeholders. This relationship between efficiency and profitability has been examined by several authors who have attempted to establish this relationship through the analysis of three elements: current financial management policies, size and industry. The purpose of this study is to examine empirically the specific relationship between profitability and efficiency of working capital management in the worldwide telecommunication services industry. The sample consists of 48 companies classified by Reuters® as Integrated Telecommunication Operators, resulting in 488 firm-year observations for the period 1998-2009. Through the analysis of descriptive statistics, Pearson correlation and of the regressions performed by the Fixed Effects Model, it is possible to conclude that the Net Trade Cycle is a better measure of efficiency of Working Capital Management in the telecommunication industry, when compared with the Cash Conversion Cycle. Another conclusion is that increasing the Net Trade Cycle represents an enhance of profitability of the telecom operators. This increase at the Net Trade Cycle level can be generated by reducing the number of days sales of accounts payable. Overall, the telecommunication services companies may be facing some needs for investment at the Working Capital level.A Gestão das Necessidades em Fundo de Maneio deve ser efectuada da forma mais eficiente possível, de modo a potenciar a criação de valor para os diferentes stakeholders. Esta relação entre eficiência e rentabilidade tem sido objecto de análise por parte de diversos autores, os quais têm tentado estabelecer esta relação através da análise de três elementos: políticas de gestão financeira corrente, dimensão e indústria. O objectivo do presente estudo é analisar, empiricamente, a relação específica entre rentabilidade e a eficiência da Gestão das Necessidades em Fundo de Maneio no sector dos serviços de telecomunicações a nível mundial. A amostra contém 48 empresas classificadas pela Reuters® como Operadores Integrados de Telecomunicações, traduzindo-se em 488 observações empresa-ano, com referência ao período de 1998 a 2009. Através da análise da estatística descritiva, da correlação de Pearson e das regressões efectuadas pelo Método dos Efeitos Fixos, é possível concluir que o Ciclo Financeiro de Exploração se apresenta como melhor medida de eficiência da Gestão das Necessidades em Fundo de Maneio no sector das telecomunicações, quando comparado com o Ciclo de Conversão Monetário. Conclui-se também que aumentar o Ciclo Financeiro de Exploração se traduz num acréscimo na rentabilidade dos operadores de telecomunicações. Este aumento ao nível do Ciclo Financeiro de Exploração poderá ser gerado pela redução do número de dias de vendas de contas a pagar a fornecedores. Em termos globais, os operadores de telecomunicações poderão estar defronte de necessidades de investimento ao nível das Necessidades de Fundo de Maneio

Consensus must be found on intravenous fluid therapy management in trauma patients

Introduction: Trauma is an important cause of death among young people and 30-40% of this mortality rate is due to hypovolemic shock, intensified by trauma's lethal triad: Hypothermia, Acidosis, and Coagulopathy. Nurses are responsible for managing fluid therapy administration in trauma victims. The purpose of this study is to analyse the reasons why intravenous fluid therapy is recommended for trauma patients' hemodynamic stabilization. Methods: This narrative literature review included published and unpublished studies in English, Spanish or Portuguese between 1994 and January 2019. The search results were analyzed by two independent reviewers. Inclusion criteria encompasses quantitative studies involving trauma victims aged over 18 who underwent fluid therapy in a prehospital assessment context. Results&Discussion: 11 quantitative studies were included. 9 involved the use of fluid therapy for hypotension treatment and 2 of the studies analyzed involved the use of warmed fluid therapy for hypothermia treatment. The analysis performed reveals that the administration of aggressive fluid therapy seems to be responsible for the worsening of the lethal triad. In the presence of traumatic brain injury, permissive hypotension is not allowed due to the negative impact on cerebral perfusion pressure. Used as warming measure, warmed fluid therapy does not seem to have a significant impact on body temperature. Conclusions: There is no consensus regarding the administration of fluid therapy to trauma patients. This conclusion clearly supports the need to develop more randomized controlled trials in order to understand the effectiveness of such measure when it comes to control hypovolemia and hypothermia.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Agent-based learning classifier systems for grid data mining

Grid Data Mining tools must be able to cope with very large, high dimensional and, frequently heterogeneous data sets that are geographically distributed and stored in different types of repositories, produced from different devices and retrieved through different protocols. This paper presents an agent-based version of a Learning Classifier System. An experimental study was conducted in a computer network in order to determine the systems’ efficiency. The results showed that the model is suitable to be applied in inherently distributed problems and is scalable, i.e., when the latency communication times are not considerable, the system obtains an interesting speedup

Contributions of artificial intelligence to decision making in nursing: a scoping review protocol

Background: Artificial intelligence (AI) techniques and methodologies for problem solving are emerging as formal tools essential to assist in nursing care. Given their potential to improve workflows and to guide decision making, several studies have been developed; however, little is known about their impact, particularly on decision making. Objective: The aim of this study was to map the existing research on the use of AI in decision making in nursing. With this review protocol, we aimed to map the existing research on the use of AI in nursing decision making. Methods: A scoping review was conducted following the framework proposed by the Joanna Briggs Institute (JBI). The search strategy was tailored to each database/repository to identify relevant studies. The contained articles were the targets of the data extraction, which was conducted by two independent researchers. In the event of discrepancies, a third researcher was consulted. Results: This review included quantitative, qualitative and mixed method studies. Primary studies, systematic reviews, dissertations, opinion texts and gray literature were considered according to the three steps that the JBI has defined for scoping reviews. Conclusions: This scoping review synthesized knowledge that could help advance new scientific developments and find significant and valuable outcomes for patients, caregivers and leaders in decision making. This review was also intended to encourage the development of research lines that may be useful for the development of AI tools for decision making.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Membranas de separação de CO2

Mestrado em Sistemas Energéticos SustentáveisEste trabalho incide na preparação de membranas compósitas para separação de CO2 a altas temperaturas. Estas membranas são baseadas em céria dopada com gadolínio e carbonatos alcalinos. A preparação das membranas é realizada em dois passos. No primeiro passo é feito o esqueleto cerâmico poroso e num segundo passo é feita a impregnação de carbonatos nestes mesmos esqueletos. A fase cerâmica presente na membrana assegura o transporte do ião óxido enquanto a fase carbonatos assegura o transporte do ião carbonato. A preparação destes compósitos foi realizada através de uma calcinação prévia do cerâmico a duas temperaturas diferentes, seguida de prensagem e sinterização. Os esqueletos cerâmicos, as membranas impregnadas e os substratos porosos obtidos por remoção dos carbonatos da membrana por ataque químico, foram caraterizados por microscopia eletrónica de varrimento e por espetroscopia de impedância para correlacionar a microestrutura com a condutividade do ião óxido em todos estes tipos de materiais. Com base nos resultados de caraterização elétrica explorou-se a possibilidade de prever o comportamento dos compósitos a partir de um circuito equivalente envolvendo ramos paralelos independentes relacionados com as propriedades individuais dos seus constituintes. Por último, para confirmar a permeabilidade que esta membrana apresenta ao CO2, foram realizados alguns ensaios preliminares envolvendo cromatografia em fase gasosa.This work focuses on the synthesis of composite membranes for CO2 separation at high temperature. These membranes are based on ceria doped with gadolinium and alkaline carbonates. The synthesis of these membranes is performed in two steps. In the first step, a porous ceramic skeleton is consolidated from tailored powders and in the second step the impregnation of carbonates is obtained after heat treatment above the carbonates melting temperature. The ceramic phase present in the membrane is responsible for the transport of the oxide-ion, while the carbonate phase ensures the transport of carbonate ions. The preparation of these composites was performed after calcination of the ceramic powder at two different temperatures, then pressing and sintering. The ceramic skeletons, the impregnated composite membranes and the porous substrates obtained after chemical removal of the carbonates from the composite, were all characterized by scanning electron microscopy and by impedance spectroscopy, to try to correlate the microstructure with the oxide-ion conductivity. Based on these data, an equivalent circuit was tested as a tool to predict the performance of these composites. The circuit comprises two parallel branches related to the individual properties of the composite constituents. Lastly, to check de CO2 permeability, a preliminary study was carried out using gas phase chromatography

Mining the usage patterns of ROS primitives

The Robot Operating System (ROS) is nowadays one of the most popular frameworks for developing robotic applications. To ensure the (much needed) dependability and safety of such applications we forecast an increasing demand for ROS-specific coding standards, static analyzers, and tools alike. Unfortunately, the development of such standards and tools can be hampered by ROS modularity and configurability, namely the substantial number of primitives (and respective variants) that must, in principle, be considered. To quantify the severity of this problem, we have mined a large number of existing ROS packages to understand how its primitives are used in practice, and to determine which combinations of primitives are most popular. This paper presents and discusses the results of this study, and hopefully provides some guidance for future standardization efforts and tool developers.FCT -Fundação para a Ciência e a Tecnologia(UID/EEA/50014/2013)info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Mortality assessment in intensive care units via adverse events using artificial neural networks

This work presents a novel approach for the prediction of mortality in intensive care units (ICUs) based on the use of adverse events, which are defined from four bedside alarms, and artificial neural networks (ANNs). This approach is compared with two logistic regression (LR) models: the prognostic model used in most of the European ICUs, based on the simplified acute physiology score (SAPS II), and a LR that uses the same input variables of the ANN model. Materials and Methods: A large dataset was considered, encompassing forty two ICUs of nine European countries. The recorded features of each patient include the final outcome, the case mix (e.g. age) and the intermediate outcomes, defined as the daily averages of the out of range values of four biometrics (e.g. heart rate). The SAPS II score requires seventeen static variables (e.g. serum sodium), which are collected within the first day of the patient's admission. A nonlinear least squares method was used to calibrate the LR models while the ANNs are made up of multilayer perceptrons trained by the RPROP algorithm. A total of 13164 adult patients were randomly divided into training (66%) and test (33%) sets. The two methods were evaluated in terms of receiver operator characteristic (ROC) curves. Results: The event based models predicted the outcome more accurately than the currently used SAPS II model (P<0.05), with ROC areas within the ranges 83.9-87.1% (ANN) and 82.6-85.2% (LR) vs 80% (LR SAPS II). When using the same inputs, the ANNs outperform the LR (improvement of 1.3-2%). Conclusion: Better prognostic models can be achieved by adopting low cost and real-time intermediate outcomes rather than static data.BIOMED Project BMH4-CT96-0817 for the provision of part of the EURICUS II data.FRICE

Organ failure diagnosis by artificial neural networks

In recent years, Clinical Data Mining has gained an increasing acceptance by the research community, due to its potential to find answers that could extend life or give comfort to ill persons. In particular, the use of tools such as Artificial Neural Networks, which have been mostly used in classification tasks. The present work reports the adoption of these techniques for the prediction of organ dysfunction of Intensive Care Unit patients. The novelty of this approach is due to the use intermediate outcomes, defined by the Out of Range Measurements of four bedside monitored variables, which obtained an overall accuracy of 70%