400 research outputs found
Comparison between methods for the determination of the primary cosmic ray mass composition from the longitudinal profile of atmospheric cascades
The determination of the primary cosmic ray mass composition from the
longitudinal development of atmospheric cascades is still a debated issue. In
this work we discuss several data analysis methods and show that if the entire
information contained in the longitudinal profile is exploited, reliable
results may be obtained. Among the proposed methods FCC ('Fit of the Cascade
Curve'), MTA ('Multiparametric Topological Analysis') and NNA ('Neural Net
Analysis') with conjugate gradient optimization algorithm give the best
accuracy.Comment: 22 pages, 11 figures, accepted by Astroparticle Physics, minor
misprints and an extra figure remove
Estimation of actual evapotranspiration of Mediterranean perennial crops by means of remote-sensing based surface energy balance models.
Actual evapotranspiration from typical Mediterranean crops has been assessed in a Sicilian study area by using surface energy balance (SEB) and soil-water balance models. Both modelling approaches use remotely sensed data to estimate evapotranspiration fluxes in a spatially distributed way. The first approach exploits visible (VIS), near infrared (NIR) and thermal (TIR) observations to solve the surface energy balance equation whereas the soil-water balance model uses only VIS-NIR data to detect the spatial variability of crop parameters. Considering that the study area is characterized by typical spatially sparse Mediterranean vegetation, i.e. olive, citrus and vineyards, alternating bare soil and canopy, we focused the attention on the main conceptual differences between one-source and two-sources energy balance models. Two different models have been tested: the widely used one-source SEBAL model, where soil and vegetation are considered as the sole source (mostly appropriate in the case of uniform vegetation coverage) and the two sources TSEB model, where soil and vegetation components of the surface energy balance are treated separately. Actual evapotranspiration estimates by means of the two surface energy balance models have been compared vs. the outputs of the agro-hydrological SWAP model, which was applied in a spatially distributed way to simulate one-dimensional water flow in the soil-plant-atmosphere continuum. Remote sensing data in the VIS and NIR spectral ranges have been used to infer spatially distributed vegetation parameters needed to set up the upper boundary condition of SWAP. Actual evapotranspiration values obtained from the application of the soil water balance model SWAP have been considered as the reference to be used for energy balance models accuracy assessment. Airborne hyperspectral data acquired during a NERC (Natural Environment Research Council, UK) campaign in 2005 have been used. The results of this investigation seem to prove a slightly better agreement between SWAP and TSEB for some fields of the study area. Further investigations are programmed in order to confirm these indications
Optimized Planar Penning Traps for Quantum Information Studies
A one-electron qubit would offer a new option for quantum information
science, including the possibility of extremely long coherence times.
One-quantum cyclotron transitions and spin flips have been observed for a
single electron in a cylindrical Penning trap. However, an electron suspended
in a planar Penning trap is a more promising building block for the array of
coupled qubits needed for quantum information studies. The optimized design
configurations identified here promise to make it possible to realize the
elusive goal of one trapped electron in a planar Penning trap for the first
time - a substantial step toward a one-electron qubit
Synthesis, biophysical characterization and anti-HIV activity of d(TG3AG) Quadruplexes bearing hydrophobic tails at the 5'-end
Novel conjugated G-quadruplex-forming d(TG3AG) oligonucleotides, linked to hydrophobic groups
through phosphodiester bonds at 50-end, have been synthesized as potential anti-HIV aptamers, via a
fully automated, online phosphoramidite-based solid-phase strategy. Conjugated quadruplexes showed
pronounced anti-HIV activity with some preference for HIV-1, with inhibitory activity invariably in the
low micromolar range. The CD and DSC monitored thermal denaturation studies on the resulting quadruplexes,
indicated the insertion of lipophilic residue at the 50-end, conferring always improved stability
to the quadruplex complex (20 < DTm < 40 C). The data suggest no direct functional relationship
between the thermal stability and anti-HIV activity of the folded conjugated G-quartets. It would appear
that the nature of the residue at 50 end of the d(TG3AG) quadruplexes plays an important role in the thermodynamic
stabilization but a minor influence on the anti-HIV activity. Moreover, a detailed CD and DSC
analyses indicate a monophasic behaviour for sequences I and V, while for ODNs (IIâIV) clearly show that
these quadruplex structures deviate from simple two-state melting, supporting the hypothesis that intermediate
states along the dissociation pathway may exis
TRIGA-SPEC: A setup for mass spectrometry and laser spectroscopy at the research reactor TRIGA Mainz
The research reactor TRIGA Mainz is an ideal facility to provide neutron-rich
nuclides with production rates sufficiently large for mass spectrometric and
laser spectroscopic studies. Within the TRIGA-SPEC project, a Penning trap as
well as a beam line for collinear laser spectroscopy are being installed.
Several new developments will ensure high sensitivity of the trap setup
enabling mass measurements even on a single ion. Besides neutron-rich fission
products produced in the reactor, also heavy nuclides such as 235-U or 252-Cf
can be investigated for the first time with an off-line ion source. The data
provided by the mass measurements will be of interest for astrophysical
calculations on the rapid neutron-capture process as well as for tests of mass
models in the heavy-mass region. The laser spectroscopic measurements will
yield model-independent information on nuclear ground-state properties such as
nuclear moments and charge radii of neutron-rich nuclei of refractory elements
far from stability. This publication describes the experimental setup as well
as its present status.Comment: 20 pages, 17 figure
SVILUPPI RECENTI E NUOVE TECNOLOGIE PER LA STIMA DEI FABBISOGNI IRRIGUI IN AMBIENTE MEDITERRANEO
Con la stipula di una convenzione fra il Dipartimento di Ingegneria e Tecnologie AgroâForestale dellâUniversitaÌ di Palermo e lâAssessorato Agricoltura e Foreste della Regione Siciliana, IX Servizio Regionale allo Sviluppo, eÌ stata finanziata la ricerca dal titolo âModellistica idrologica e telerilevamento satellitare a supporto delle informazioni agroâmeteorologiche della Regione Siciliaâ, nellâambito dello specifico capitolo n° 143312 (U.P.B. 2.2.1.3.4) âContributi per la realizzazione degli interventi nel settore agricolo ed agroalimentareâ, destinato anche al sostegno delle attivitaÌ di ricerca scientifica.
Lâobiettivo centrale della convenzione, come descritto nella relazione scientifica allegata alla proposta di finanziamento, ha riguardato ....âla verifica delle possibilitaÌ applicative del modello di bilancio idrologico IRRISIAS messo a punto dal SIAS (Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano) nella previsione dei fabbisogni irrigui a scala comprensoriale anche attraverso lâimplementazione di tecniche di Telerilevamento...â.
Il raggiungimento del suddetto obiettivo ha reso necessaria lâorganizzazione e lâattuazione di un programma di attivitaÌ sia di studio teorico che sperimentale sul tema assai ampio della modellistica agroidrologica che, nella sua generalitaÌ, ha suscitato, da sempre, un notevole interesse sia scientifico, legato ai continui avanzamenti nelle schematizzazioni adottate, che applicativo, dovuto alla necessitaÌ di attuare stime dei fabbisogni irrigui compatibili con scenari di risorse idriche in continua diminuzione.
In questâottica, il territorio siciliano puoÌ essere considerato âesemplareâ a causa sia della ben nota carenza di risorse idriche, che per lâattuazione di nuovi scenari di uso del suolo, che mirano alla trasformazione di colture considerate ormai poco redditizie in colture irrigue per lo piuÌ di tipo arboreo, che richiedono una piuÌ attenta conduzione agricola. Quanto evidenziato ha suggerito di programmare la ricerca, e in particolare tutte le attivitaÌ sperimentali connesse, allâinterno dellâarea irrigua del territorio di Castelvetrano, tradizionalmente vocato alla coltivazione della vite e dellâolivo, in cui eÌ stata localizzata unâazienda assunta come area test delle attivitaÌ sperimentali condotte.
Durante il primo anno di attivitaÌ, oltre al compimento di tutte le attivitaÌ preliminari finalizzate alla caratterizzazione del sito di studio, eÌ stata curata lâimpostazione âdottrinaleâ della ricerca attraverso unâattenta disamina bibliografica inerente le schematizzazioni modellistiche in campo agroidrologico considerate oggi piuÌ avanzate. In particolare si eÌ potuto accertare il raggiungimento di un notevole grado di sofisticazione degli approcci oggi reperibili in letteratura (SWAP, HYDRUS, CERES, etc.) che, consentendo di ïżŒïżŒquantificare non solo i diversi termini del bilancio idrologico nel sistema Suoloâ PiantaâAtmosfera (SPA), oltre che lâevoluzione temporale di parametri biofisici legati alla produttivitaÌ della coltura, possono costituire un valido ausilio per una gestione agricola avanzata.
Tuttavia si eÌ potuto anche evidenziare che ancora oggi risultano sporadiche le applicazioni di tali modelli nelle regioni mediterranee e, in particolare, le sperimentazioni finalizzate alla validazione diretta dei modelli attraverso indagini di pieno campo.
Tale circostanza ha suggerito di concentrare una significativa parte degli sforzi organizzativi della ricerca nellâacquisizione di una gran mole di dati sperimentali, misurati direttamente in pieno campo e da utilizzare per la validazione delle schematizzazioni modellistiche prescelte. In particolare le suddette attivitaÌ sono state condotte secondo le seguenti linee guida:
caratterizzazione agroâclimatica del sito di sperimentazione mediante acquisizione diretta delle informazioni agroâmeteorologiche fornite dalla stazione n. 302 della rete S.I.A.S. (Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano);
analisi e caratterizzazione delle proprietaÌ idrauliche dei suoli ricadenti allâinterno dellâazienda sperimentale;
analisi e parametrizzazione di una serie di parametri biofisici delle colture investigate, necessari per lâapplicazione della modellistica agroâidrologica (distribuzione dellâapparato radicale, andamento temporale dellâindice di area fogliare e dei coefficienti colturali Kc, etc.);
monitoraggio dei volumi irrigui somministrati durante i due anni di sperimentazione;
acquisizione di una serie di misure di contenuto idrico del suolo mediante tecniche TDR (Time Domain Reflectometry) e FDR (Frequency Domain Reflectometry), per la definizione di un database da utilizzare per la validazione dei modelli investigati.
I dati e le informazioni derivate dalle indagini sperimentali hanno consentito lâapplicazione e la validazione del modello IRRISIAS messo a punto dal servizio SIAS e basato sullâimpostazione concettuale proposta nel recente quaderno FAO n° 56 pubblicato nel 1998. In particolare i risultati ottenuti dal modello IRRISIAS sono stati confrontati anche con quelli ottenuti dal modello SWAP (van Dam, 2000) il cui schema concettuale, caratterizzato da una impostazione a base fisica, ne ha giustificato lâutilizzo come âmodello di riferimentoâ.
Altri aspetti approfonditi nello svolgimento della ricerca, hanno riguardato lâanalisi delle possibilitaÌ applicative di modelli agroidrologici utilizzati con un approccio a parametri spazialmente distribuiti, grazie allâutilizzo congiunto di tecniche di remote sensing, noncheÌ la verifica della tecnica scintillometrica per la misura âdirettaâ dellâevapotraspirazione effettiva.
ïżŒïżŒTutte le fasi della ricerca e, in particolare, i risultati ottenuti vengono dettagliatamente commentati nei sei capitoli che costituiscono il presente lavoro la cui articolazione viene di seguito richiamata:
nel capitolo 2, dal titolo âModellizzazione degli scambi idrici nel sistema continuo SuoloâPiantaâbassa Atmosfera (SPA): i modelli agroidrologici SWAP e FAO 56â vengono descritte le impostazioni concettuali della piuÌ recente modellistica agroidrologica e, in particolare, quella dei modelli SWAP e FAO 56, utilizzati per lo svolgimento della ricerca;
nel capitolo 3 dal titolo âDescrizione dellâarea di studio e delle attivitaÌ sperimentaliâ viene descritta lâarea test di studio e la caratterizzazione in essa compiuta e riguardante la parametrizzazione dei parametri fisici e biofisici sia dei suoli che delle colture;
nel capitolo 4 dal titolo âApplicazione, a scala aziendale, delle procedure di calcolo dei modelli FAO 56 e SWAP: validazione confronto e possibilitaÌ applicativeâ vengono riassunti i risultati dellâapplicazione dei due modelli agroidrologici utilizzati e, in particolare, vengono proposte delle modifiche migliorative alla procedura FAO 56 utilizzata nel modello IRRISIAS;
nel capitolo 5 dal titolo âApplicazione di tecniche di Remote Sensing: stima di parametri biofisici della vegetazione e dellâevapotraspirazione effettivaâ vengono descritte ed applicate alcune tecniche di remote sensing, operanti nelle regioni spettrali del visibile e del vicino infrarosso (VIS/NIR) e dellâinfrarosso termico (TIR), in grado di stimare importanti proprietaÌ biofisiche della vegetazione necessarie per lâapplicazione distribuita della modellistica agroidrologica, noncheÌ i flussi di evapotraspirazione effettiva mediante modelli di bilancio energetico superficiale;
infine nel capitolo 6 dal titolo âTecnica scintillometrica per la misura dellâevapotraspirazione effettiva: principi teorici ed esempi applicativiâ vengono descritte le caratteristiche della strumentazione Scintec DBSAS SLSâ 20, il suo principio di funzionamento e i dati da esso ricavati per la misura diretta, allâinterno di un appezzamento di erba medica opportunamente predisposto allâinterno dellâarea test, dei flussi di evapotraspirazione effettiva
Anisotropy studies around the galactic centre at EeV energies with the Auger Observatory
Data from the Pierre Auger Observatory are analyzed to search for
anisotropies near the direction of the Galactic Centre at EeV energies. The
exposure of the surface array in this part of the sky is already significantly
larger than that of the fore-runner experiments. Our results do not support
previous findings of localized excesses in the AGASA and SUGAR data. We set an
upper bound on a point-like flux of cosmic rays arriving from the Galactic
Centre which excludes several scenarios predicting sources of EeV neutrons from
Sagittarius . Also the events detected simultaneously by the surface and
fluorescence detectors (the `hybrid' data set), which have better pointing
accuracy but are less numerous than those of the surface array alone, do not
show any significant localized excess from this direction.Comment: Matches published versio
Measurement of the Depth of Maximum of Extensive Air Showers above 10^18 eV
We describe the measurement of the depth of maximum, Xmax, of the
longitudinal development of air showers induced by cosmic rays. Almost four
thousand events above 10^18 eV observed by the fluorescence detector of the
Pierre Auger Observatory in coincidence with at least one surface detector
station are selected for the analysis. The average shower maximum was found to
evolve with energy at a rate of (106 +35/-21) g/cm^2/decade below 10^(18.24 +/-
0.05) eV and (24 +/- 3) g/cm^2/decade above this energy. The measured
shower-to-shower fluctuations decrease from about 55 to 26 g/cm^2. The
interpretation of these results in terms of the cosmic ray mass composition is
briefly discussed.Comment: Accepted for publication by PR
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