Characterizing North American biomass burning layers in the free troposphere with a single particle soot photometer

Waldbrände sind eine Hauptquelle von Ruß, der schwarzen Kohlenstoff enthält, den am stärksten absorbierendem Partikeltyp in der Atmosphäre. Durch Vertikaltransport können Waldbrandaerosolschichten die obere Troposphäre erreichen, was ihre Klimawirkung noch verstärken kann, da die Lebenszeit von Aerosolpartikeln in der Atmosphäre mit der Höhe zunimmt. Diese Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung von schwarzem Ruß in Waldbrandaerosolschichten in der freien und oberen Troposphäre anhand von Messdaten, die 2012 bei der Deep Convective Clouds and Chemistry (DC3) Flugzeugmesskampagne mit einem SP2 gewonnen wurden. Die Rußpartikel, die in diesen in Waldbrandaerosolschichten gemessen wurden, unterscheiden sich zwischen Schichten in unterschiedlichen Höhen. Anhand einer Fallstudie vom 11. Juni 2012, bei der Rußmassenkonzentrationen von bis zu 2 µg /m³ gemessen wurden, werden Waldbrandaerosolschichten in der freien Troposphäre unterhalb von etwa 8 km Höhe exemplarisch dargestellt. Diese Schichten enthalten Rußpartikel mit einem Massenmediandurchmesser von 160-200 nm, etwa 60-80% dieser Rußpartikel weisen dicke Ummantelungen aus anderem Material auf. In den meisten dieser Schichten war die Konzentration von Partikeln größer 2 µm, wie Staub, erhöht, auf Werte bis zu 1 cm3. Die Waldbrandaerosolschichten, die in der oberen Troposphäre gemessen wurden, unterschieden sich in den Rußpartikeleigenschaften von den schichten unterhalb von 8 km Höhe. Am 17. Juni wurde eine Waldbrandaerosolschicht in der oberen Troposphäre, auf 11 km Höhe, vermessen, die durch ein Gewitter nach oben transportiert wurde. Das Verhältnis von CO und Rußmassenkonzentration in der Schicht weist auf eine geringere Auswaschung hin, als sie im Ausfluss von Gewitterambossen beobachtet wurde. Auch erhöhte Ozonkonzentrationen deuten darauf hin, dass die Waldbrandaerosolschicht nicht im Hauptaufwindbereich sondern in schwächeren Aufwinden unterhalb des Ambosses transportiert wurde und sich mit stratosphärischer Luft vermischte. Waldbrandaerosolschichten in der oberen Troposphäre enthielten Rußpartikel, deren Massenmediandurchmessern mit 145 nm etwas kleiner waren als in Waldbrandaerosolschichten der mittleren Troposphäre. Etwa 50% der Rußpartikel waren intern gemischt. Diese Massengrößenverteilung von Rußpartikeln war nicht nur in allen bei DC3 beobachteten Waldbrandaerosolschichten nahezu identisch, sondern gleicht auch anderen Beobachtungsdaten von Rußpartikeln in Waldbrandaerosolschichten in der oberen Troposphäre, was auf eine stabile Gleichgewichtsverteilung hindeutet. Das Verhältnis von Rußmassenkonzentration und CO, 4.05 (ng/m³)/ppb in der freien Troposphäre und 1.43 (ng/m³)/ppb in der oberen Troposphäre, zeigt, dass bis zu zwei Drittel der Rußmasse beim Transport ausgewaschen wurden. Durch die große horizontale Ausdehnung der Schichten konnte eine dieser nur wenige hundert Meter dicken Schicht immer noch Ruß in Größenordnung von 2 Mg enthalten, was etwa einem Achtel der täglichen Flugzeugemissionen in der oberen Troposphäre entspricht.Biomass burning is the largest natural source of black carbon, the most absorbing particle type in the atmosphere. Layers containing biomass burning aerosol that are lifted into the upper troposphere have an increased atmospheric lifetime which can enhance their effect on climate. Biomass burning layers were measured during the Deep Convective Clouds and Chemistry (DC3) campaign with an airborne SP2 in the free and upper troposphere. Two case studies show the properties of black carbon particles in biomass burning layers at different altitudes. On June 11, 2012, biomass burning layers in Oklahoma and Missouri at 3-8 km altitude contained high concentrations, up to 2 µg/m³, of large, thickly coated black carbon particles. Biomass burning layers measured on June 17, 2012, over Kansas and Arkansas were located in the upper troposphere, at about 11 km altitude. The mass size distribution of black carbon particles and the rBC/CO ratio indicate that the biomass burning layers underwent cloud processing by a large thunderstorm on the previous day. Washout was less strong than for anvil outflow, leading to the conclusion that the layer was not transported in the main updrafts but in weaker updrafts that mixed with stratospheric air in the anvil region. Black carbon in layers up to 9 km altitude contain large particles with a mass median diameter of about 160-200 nm with 60-80% of the particles being thickly coated. Concentrations of large particles, possibly dust, were elevated above background in biomass burning layers up to 1 cm-3. Biomass burning layers in the upper troposphere (UT-BB) are vertically often only thin, several hundred meters thick, but can horizontally stretch over about thousand kilometers. The estimated total amount of black carbon in one biomass burning layer is about 2 Mg, which corresponds to roughly one eighth of daily global aviation emissions. Black carbon particles in upper tropospheric biomass burning layers showed a nearly constant, probably steady-state, mass size distribution with mass median diameters of 145 nm, (160-200 nm in the middle troposphere). The O3 concentrations in the UT-BB layers were elevated, with values above 200 ppb. The lower rBC/CO ratio of the UT-BB layers, 1.43 (ng/m³)/ppb in contrast to 4.05 (ng/m³)/ppb in the middle troposphere, indicates that up to two thirds of black carbon particles were removed during transport

This is not the Texture you are looking for! Introducing Novel Counterfactual Explanations for Non-Experts using Generative Adversarial Learning

With the ongoing rise of machine learning, the need for methods for explaining decisions made by artificial intelligence systems is becoming a more and more important topic. Especially for image classification tasks, many state-of-the-art tools to explain such classifiers rely on visual highlighting of important areas of the input data. Contrary, counterfactual explanation systems try to enable a counterfactual reasoning by modifying the input image in a way such that the classifier would have made a different prediction. By doing so, the users of counterfactual explanation systems are equipped with a completely different kind of explanatory information. However, methods for generating realistic counterfactual explanations for image classifiers are still rare. In this work, we present a novel approach to generate such counterfactual image explanations based on adversarial image-to-image translation techniques. Additionally, we conduct a user study to evaluate our approach in a use case which was inspired by a healthcare scenario. Our results show that our approach leads to significantly better results regarding mental models, explanation satisfaction, trust, emotions, and self-efficacy than two state-of-the art systems that work with saliency maps, namely LIME and LRP

Creating a library, museum and citizen service centre for people with dementia. A project on participation and learning through transdisciplinary and interdisciplinary networking in Wiener Neustadt

Im partizipativen Gesundheitsforschungsprojekt "Eine Bibliothek für ALLE. Demenzfreundliche Bibliothek Wiener Neustadt" standen Menschen mit Demenz und betreuende Angehörige im Zentrum. Ziel war es, die Kompetenz der Mitarbeiter*innen in öffentlichen Einrichtungen (Bibliothek, Museum, Bürgerservice) im Umgang mit Menschen mit Vergesslichkeit zu erweitern und die Einrichtungen - im Sinne von Organisationslernen - demenzfreundlicher zu gestalten. Von Anfang an waren betroffene Menschen und ihre Angehörigen in das Projekt eingebunden wie auch soziale Einrichtungen und Selbsthilfegruppen. Erreicht wurde so nicht nur ein individueller Wissenszuwachs über Demenz und den Umgang mit Menschen mit Demenz, sondern die Themen wurden durch die Begegnung mit betroffenen Personen greifbar und erfahrbar. So konnte ein ressourcenorientiertes Bild geschaffen werden, das zur Entstigmatisierung von Menschen mit Demenz beiträgt. Auch für die beteiligten Betroffenen öffneten sich durch das Projekt (wieder) Türen mit neuen Handlungsmöglichkeiten für ihre soziale Teilhabe. Schließlich zeigte das Projekt auf: Es reicht nicht aus, Angebote für Menschen mit Demenz und deren Umfeld über die gewohnten Kanäle zu verbreiten. Vielmehr bedarf es der Vernetzung bzw. Zusammenarbeit mit Organisationen, die mit Menschen mit Demenz in Kontakt sind. (DIPF/Orig.)People with dementia and their caregivers are at the heart of the participatory health research project "A library for EVERYONE. Dementia-friendly Wiener Neustadt library". The goal was to increase the competence of employees of public institutions (library, museum, citizen service centre) in how to deal with people with memory issues and to make the institutions more dementia friendly - in the sense of organizational learning. From the start, people with dementia and their caregivers as well as social institutions and self-help groups were integrated into the project. Not only did individuals increase their knowledge of dementia and how to accommodate people with dementia but they also were able to better understand and experience the topics through encounters with individuals who are affected. This creates a perception of the disease that is oriented to human potential, which helps reduce the stigma of having dementia. For the participating individuals, the project (re)opened doors with new opportunities for social inclusion. The project ultimately demonstrated that it is not enough to communicate opportunities for people with dementia and their caregivers via the usual channels. Instead, it requires networking and cooperation with organizations that have contact with people with dementia. (DIPF/Orig.

Mit Menschen mit Demenz forschen – ethische Reflexionen einer qualitativen Forschungspraxis zur Mobilität im öffentlichen Raum

In diesem Beitrag reflektieren wir ethische Fragen der qualitativen Forschung mit Menschen mit Demenz anhand konkreter Projekterfahrungen und stellen theoretische Bezüge her. In dem Forschungsprojekt "Demenz in Bewegung: Studie und Handlungsempfehlungen für demenzfreundliches Unterwegssein im öffentlichen Verkehrssystem" partizipieren Menschen mit Demenz am Forschungsprozess. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden narrative Interviews zu Alltagserfahrungen und Mobilitätsbedürfnissen, eine Begehungsstudie mit Spaziergängen sowie eine Machbarkeitstestung von bestehenden technischen Hilfsmitteln durchgeführt. Zentrale ethische Herausforderungen zeigten sich sowohl in der theoretischen Fundierung als auch bei Vorbereitung und Durchführung der Untersuchung. Wir diskutieren den Grundsatz des informierten Einverständnisses als prozessorientierte Einwilligung (process consent) vor dem Hintergrund von Anforderungen institutionalisierter Prüfverfahren durch Ethikkommissionen. Darüber hinaus zeigen wir, dass unsere Entscheidung, "Demenz" im Gespräch mit betroffenen Menschen offen anzusprechen, im Spannungsfeld zwischen transparenter Information, dem Risiko zu verletzen und der Chance, ermächtigend zu wirken, steht

Dying is never beautiful, but there are beautiful moments: qualitative interviews with those affected on the subject of ‘good dying’

The concept of the good death has been widely considered. However, the perspectives of those affected have not received sufficient attention. In our empirical study, we conducted interviews with 32 people who were confronted with dying; these people were either terminally ill, elderly or else were bereaved carers. The findings show that for this group of people, dying is not just a physical process, but also a psychological, social and spiritual one. From the perspective of those affected, dying is never beautiful, in particular because of the associated pain and suffering. At the same time, people confronted with dying do experience beautiful moments. In the stories they tell of these beautiful moments, it is a beauty emanating from a sense of elevated emotion – of moral emotion – rather than any aesthetic beauty. We conclude that good care of the dying enables beautiful moments and creates reflective spaces for those affected to express what beauty means to them. We show that the public discourse differs significantly from the perspective of those affected and more efforts need to be made to include their voices

Menschen mit Demenz in der Familie. Ethische Prinzipien im täglichen Umgang

Gröning K, Heimerl K. Menschen mit Demenz in der Familie. Ethische Prinzipien im täglichen Umgang. Wien: Picus Verlag; 2012