Crystal electrons in magnetic fields: Second-order perturbation for general periodic potentials

Summary The diamagnetic band structure is derived up to second order in the periodic potential. This is done for arbitrary crystal potentials and rational magnetic fields. Our perturbative treatment should give the correct energy spectrum in the Landau regime including the condition for magnetic breakdown. We also present an exact effective Hamiltonian which is reduced to 2 space dimensions for a general crystal potential.

---

Riassunto Si deduce la struttura di banda diamagnetica fino al second'ordine nel potenziale periodico. Ciò è fatto per potenziali di cristallo arbitrari e campi magnetici razionali. Il nostro procedimento perturbativo dovrebbe dare il corretto spettro di energia nel regime di Landau che include la condizione di caduta magnetica. Si presenta anche un'hamiltoniana efficace esatta che è ridotta a due dimensioni spaziali per un potenziale cristallino generale.

---

Резюме Определяется диамагнитная зонная структура с точностью до второго порядка по периодическому потенциалу. Вычисления проводятся для произвольных кристаллических потенциалов и рациональных магнитных полей. Наш пертурбационный подход должен давать правильный энергетический спектр В режиме Ландау, включая условие для магнитного нарушения. Мы также приводим точный эффективный Гамильтониан, который сводится к двум пространственным измерениям для общего кристаллического потенциала.

     

Statistical properties of cosmic-ray scintillations at 250 GV

Summary We present the results of an amplitude domain analysis of cosmic-ray fluctuations in the interplanetary field at average rigidities of 250 GV. The experimental histograms are compared with the theoretical probability densities obtained by assuming linear behaviour and yield interesting results on extremal events. The approximate agreement is interpreted not as a proof that high-rigidity scintillations are indeed linear, but as possible evidence of noise contamination in this kind of analysis.

---

Riassunto Sono presentati i risultati dell'analisi in ampiezza delle fluttuazioni di raggi cosmici di rigidità media 250 GV nel campo interplanetario. Gli istogrammi sperimentali sono compatibili con un comportamento lineare e permettono di ottenere interessanti indicazioni sugli eventi estremi. L'accordo è interpretato non come una prova che le scintillazioni ad alta rigidità sono in effetti lineari, ma piuttosto come possibile evidenza di contaminazione da background in questo tipo di analisi.

---

Резюме Мы приводим результаты анализа амплитудной области флуктуаций космических лучей в межпланетном поле при средних жесткостях 250 GV. Экспериментальные гистограммы согласуются с теоретическими предсказаниями, полученными в предположении линейного поведения и дают интересные результаты для экстремальных событий. Полученное согласие интерпретируется не как доказательство того, что сцинтилляции при высокой жесткости действительно являются линейными, а как возможное подтверждение наличия шумового загрязнения в этом типе анализа.

     

Longitudinal-transverse splitting in Wannier excitons and polariton states

Summary In the theory of Wannier excitons, the long-range nonanalytical part of the exchange interaction is usually expressed in terms of the dipole matrix element between Wannier functions. We show that it can be expressed in terms of the dipole matrix element between zone-centre Bloch functions, without any assumption on the localization of Wannier functions. We obtain an expression for the longitudinal-transverse splitting in terms of the dipole matrix element between the crystal ground state and the excition state. This is required in order to prove that the transverse upper polariton is degenerate with the longitudinal exciton in the limitk _ex→0. A new expression for the short-range part of the exchange interaction is also obtained, which is more suitable for microscopic calculations and which is evaluated for the case of CuCl. The resulting exchange parameter isΔ _ex = 12.6 meV, which compares well with the experimental value.

---

Riassunto Nella teoria degli eccitoni di Wannier, la parte a lungo raggio e non analitica dell’interazione di scambio è generalmente espressa in termini dell’elemento di matrice di dipolo fra funzioni di Wannier. Noi mostriamo che può invece essere espressa in termini dell’elemento di matrice di dipolo fra funzioni di Bloch al centro della zona di Brillouin, senza assumere che le funzioni di Wannier siano localizzate. Otteniamo quindi un’espressione per lo splitting longitudinale-trasverso in termini dell’elemento di matrice di dipolo fra stato fondamentale del cristallo e stato eccitonico. Ciò è necessario per dimostrare che il polaritone trasverso del ramo superiore è degenere con l’eccitone longitudinale nel limitek _ex→0. Otteniamo inoltre una nuova espressione per la parte a corto raggio dell’interazione di scambio, che è più appropriata per un calcolo microscopico e che calcoliamo nel caso del CuCl. Otteniamo un parametro di scambioΔ _ex = 12.6 meV, in buon accordo col valore sperimentale.

---

Резюме В теории экситонов Ваннье дальнодействуйщая неаналитическая часть обменного взаимодействия обычно выражается через дипольный матричный элемент между функциями Ваннье. Мы показываем, что эта часть обменного взаимодействия может быть выражена через дипольный матричный элемент между функциями Б=qlоха без каких-либо предположений о локализации функций Ваннье. Мы получаем выражение для продольно-поперечного расщепления в терминах дипольного матричного элемента между основным состоянием кристалла и экситонным состоянием. Это выражение требуется, чтобы доказать, что поперечный поляритон является вырожденным с продольным экситоном в пределеk _ex→0. Получается новое выражение для короткодействующей части обменного взаимодействия, которое более удобно для микроскопических вычислений и которое оценивается для случая CuCl. Вычисляется обменный параметрΔ _ex = 12.6 мэВ, который хорошо согласуется с экспериментальной величиной.

     

Coastal boundary layers in ocean modelling: an application to the Adriatic Sea

Summary Boundary layers play an important role in modelling geophysical fluid-dynamical flows, in as much as they constitute regions of ageostrophic dynamics in which the physical balances characterizing the main interior of the water mass break down. A short synopsis is given of important boundary layers in ocean circulation modelling with specific emphasis drawn upon side wall boundary layers, namely those adjacent to the coastlines of the considered basin. Application of boundary layer analysis is thereafter made for one specific phenomenological situation, namely the Northern Adriatic Sea and the problem posed by its wintertime seasonal circulation. The analysis furnishes a mathematical model for the coastal strip adjacent to the Italian shoreline, treated as a boundary layer in the density field, starting from general model equations valid throughout the interior of the northern Adriatic. The boundary layer model is consequently used to modify the side wall boundary condition for the interior density field. Related numerical experiments are shown and compared with previous standard experiments in which the boundary layer contribution to the density field has not been considered.

---

Riassunto Strati limite giuocano un ruolo molto importante nel modellare la dinamica di fluidi geofisici, in quanto essi costituiscono in genere regioni ageostrofiche in cui non sono più validi i bilanci fisici che caratterizzano la massa d'acqua nell'interno del bacino allo studio. Una breve panoramica illustra la varietà di strati limite importanti per i modelli di circolazione oceanica con attenzione specifica rivolta agli strati limite delle ?pareti laterali?, ossia quelli adiacenti alle coste dei bacini. Un'analisi di strato limite è successivamente compiuta per una particolare situazione fenomenologica, quella relativa al problema posto dalla circolazione stagionale invernale dell'Adriatico settentrionale. L'analisi fornisce un modello matematico per la fascia sottocostiera adiacente alla costa italiana, fascia trattata come strato limite per il campo di densità, a partire da equazioni dinamiche generali valide per l'interno del bacino Nord Adriatico. Il modello di strato limite è quindi usato per modificare la condizione al contorno alla parete occidentale italiana per la funzione densità. Esperimenti numerici relativi sono mostrati e paragonati con precedenti esperimenti di confronto in cui non era stato considerato il contributo dello strato limite al campo della densità.

---

Резюме Пограничные слои играют важную роль при моделировании геофизических динамических потоков жидкой среды, в том случае, когда они составляют области агеострофической динамики, где физический баланс, характеризующий внутреннюю часть водяной массы, нарушается. Приводится краткий обзор ражных пограничных слоев при моделировании океанических циркуялций, причем, особое внимание уделяется пограничным слоям боковой стенки, т.е. прилегающим к береговой линии рассмотренного бассейна. Предложенный анализ применяется для изучения пограничных слоев в одной специфической феноменологической ситуации, а именно в северной части Адриатического моря, и проблемы, связанной с зимней сезонной циркуляцией. Предложенный анализ представляет математическую модель для прибрежной полосы, прилегающей к итальянской береговой линии, которая рассматривается как пограничный слой в поле плотности, исходя из общих модельных уравнений, справедливых во всей внутренней области Северной Адриатики. Модель пограничного слоя используется для модификации граннчного условия боковой стенки для внутреннего поля плотностн. Проводятся соответствующие численные экслерименты. Полученные результаты сравниваются с предыдущими стандартными экспериментами, в которых вклад пограничного слоя в поле плотности не рассматривался.

     

On the Green's function technique for the study of multiphoton transitions in atoms

Summary The Green's function method for implicitly evaluating the sums over intermediate states occurring in the study of multiphoton processes is revisited. Partieular emphasis is given to bound-bound transitions and to the numerical techniques used to implement the method. This is also extended to the important case in which the sum over intermediate states must be performed with respect to an incomplete set. The accuracy of the method is tested against very precise results on atomic hydrogen obtained by direct summation over intermediate states.

---

Riassunto Si riesamina il metodo della funzione di Green per calcolare implicitamente le somme di stati intermedi che compaiono nello studio dei processi a molti fotoni. L'enfasi é posta su transizioni discreto-discreto e sulle tecniche numeriche utilizzate. Il metodo é anche esteso al caso in cui si debba sommare su un insieme incompleto di stati intermedi. La precisione del metodo è verificata nel caso dell'idrogeno confrontandone i risultati con quelli otenuti mediante una somma accurata sugli stati intermedi.

---

Резюме Заново исследуется метод функций Грина для явного вычисления сумм по промежуточным состояниям, которые появляются при рассмотрении многофотонных процессов. Особое внимание уделяется переходам из связаннного в связанное состояние и использованной вычислительной технике. Предложенный метод также обобщается на важный случай, в котором суммирование по промежуточным состояниям должно быть проведено по неполной системе состояний. Точность предложенного метода проверяется посредством сравнения с точными результатами для атома водорода, полученными прямым суммированием по промежуточным состояниям.

     

Use of offshore mooring platform for sea wave motion analysis

Summary An offshore mooring platform for supertankers may often turn out to be an ideal solution for the problem of installing a meteorological station. Its location may be particularly desirable for the purpose of recording and analysing sea wave motion in deep water or in the intermediate zone between shallow and deep water. We are reporting the preliminary results obtained through the operation of a subsurface sensor at the mooring platform off the harbour of Genoa.

---

Riassunto Una piattaforma per l’ormeggio di superpetroliere può diventare la sede ideale per una stazione meteorologica e, più in particolare, per una stazione di misura di moto ondoso in acque profonde o in zone di transizione. Si presentano i risultati preliminari dell’analisi di una mareggiata ottenuti mediante l’impiego di un sensore di pressione installato sulla piattaforma di ormeggio di Multedo (Genova).

---

Резюме Оказывается, что причальная платформа в открытом море для супертанкеров может часто являтся идеальным решением проблемы установки метеорологической станции. Ее расположение может Быть подходящим для целей регистрации и анализа движения морских волн на глубокой воде или в промежуточной зоне между мелкой и глубокой водами. Мы приводим предварительные результаты, полученные с помощью поверхностного датчика на причальною платформе вне гавани Генуи.

     

Radar characterization of summer thunderstorms in the western Po Valley

Summary Data taken by aC-band conventional weather radar during 1979, 1980 and 1981 summer campaigns conducted in the western Po Valley, have been analysed in comparison with surface reports of hailfalls, indicating the location, time and estimated losses for each event. The aim of this paper is to determine the signature of thunder-storms on radar data,vs. the presence or absence of hail on the ground. Hail percentages of occurrence greater than 75% of all cases are experienced when reflectivity values of 55 dBZ are detected above 8000m. Detection criteria of this kind are easy to implement in real-time surveillance systems and can be used to elaborate short-time warnings.

---

Riassunto Si presenta un'analisi di dati rilevati con un radar meteorologico tradizionale in bandaC durante campagne di osservazioni condotte nella parte occidentale della Valle Padana nelle estati 1979, 1980 e 1981. I dati a terra sono costituiti dallo segnalazioni di grandinate che specificano la località, l'ora e la stima dei danni arrecati alle colture agricole. S'intende con questo lavoro determinare criteri di discriminazione fra le caratte-ristiche dei segnali radar provenienti da eventi temporaleschi per cui sia stata segnalata grandine, rispetto ai casi di assenza di grandine. Percentuali di eventi grandinigeni maggiori del 75% sono state riscontrate quando valori di riflettività di almeno 55 dBZ sono stati rilevati sopra gli 8000 m di quota. Criteri di discriminazione di questo tipo sono di semplice implementazione in sistemi di sorveglianza in tempo reale e possono essere usati per elaborare messaggi di allarme a breve periodo.

---

Резюме Проводится анализ данных, полученных при метеорологических радарных исследованиях в зонеC в период летних кампаний 1979, 1980 и 1981 г.г. в западной части долины По. Полученные данные сопоставляются с наземными сообщениями о выпадании града, отмечая месторасположение, время и расчетные потори для каждого события. Цель этой статьи— определить сигнатуру для гроз по радарным данным в зависимости от наличия или отсутствия града на земле. Вероятность вышадания града превышает 75% в том случае, когда детектируется величина отражательной способности ∼55 dBZ выше 8000 м. Критерии определения такого типа легко использовать в системах наблюдения в реальном времени и могут служить для предупреждения за короткий промежуток времени.

     

A toroidal mode driven by ion temperature gradients and magnetic-field curvature

Summary The effect of magnetic-field curvature on the ion-mixing mode is studied in a collisionless-plasma regime. A simple plane model with an external gravity-simulating magnetic curvature is adopted. A dispersion relation which connects the ion-mixing mode to the ubiquitous mode is obtained. It is found that, within the limitations of the present local model, an inhomogeneous plasma can support fluctuations with frequencies larger than those expected in an analysis which disregards the effect of magnetic curvature. The instability threshold of this mode, which depends on the ion temperature gradient, is lowered. The effect of gravity on the ion response influences the quasi-linear ion heat transport.

---

Riassunto Si studia l'effetto della curvatura del campo magnetico sul modo di mescolamento degli ioni in un regime di plasma senza collisioni. Si adotta un semplice modello piano con gravità esterna che simula curvatura magnetica. Si ottiene una relazione di dispersione che connette il modo di mescolamento degli ioni al modo ubiquitario. Si trova che, nei limiti del presente modello locale, un plasma inomogeneo può dar supporto a fluttuazioni con frequenze piú grandi dei quelle attese in un'analisi che trascura l'effetto della curvatura magnetica. La soglia d'instabilità di questo modo, che dipende dal gradiente di temperatura ionica, è abbassata. L'effectto della gravità sulla risposta ionica influenza il trasporto di calore ionico quasi lineare.

---

Резюме В режиме бесстолкновительной плазмы исследуется влияние кривизны магнитного поля на моду смешивания ионов. Предлагается простая модель с внешней гравитаиый, моделирующей ккивизну магнитного поля. Выводится дисперсионное соотношение, которое связывает моду смешивания ионов с повсеместной модой. Получено, что в рамках предложенной локальной модели неоднородная плазма может испытывать флуктуации с частотчми, большими по сравнению с частотами, ожидаемыми при анализе, в котором пренеб⌕егается кривизной магнитного поля. №жидается умемьшение порога неустойчивости этой моды, которая зависит от гразиента ионной температуры. Эффект гравитации на ионный отклик влияет на квазилинейный ионный перенос тепла.

     

Twin probes for space geodesy

Summary Thetwin probe method, proposed by Bertotti and Colombo (1972) to get rid of nongravitational forces in interplanetary space, can be applied to a near-Earth orbit to eliminate the atmospheric drag. Two equal pairs of probes, each pair consisting of two passive, small and dense spheres of equal surface and different masses, are flown on a circular orbit at an altitude of about 300 km. Each pair determines the motion of an ideal point which feels only the gravitational forces. They are separated by a distanced of (100÷200) km and are tracked from a spacecraft or the Space Shuttle, flying at the same altitude. The relative motion of the two ideal points is reconstructed and yields a measurement of the fine structure of the Earth gravitational field, corresponding to a harmonic orderl∼a/d (a is the radius of the Earth). The tracking can be done by laser ranging to the four spheres, covered by corner reflectors; Doppler ranging is more convenient for higher values ofl and can also be used. The accuracy in the compensation of the nongravitational forces and in the measurements one needs for a givenl are discussed in detail.

---

Riassunto Il metodo dellesonde gemelle, proposto da Bertotti e Colombo per eliminare le forze non gravitazionali nello spazio interplanetario, può essere applicato a un'orbita terrestre bassa per la forza di trascinamento atmosferico. Due coppie eguali di sonde sono lanciate in un'orbita circolare all'altezza di circa 300 km; ciascuna coppia è composta da due sfere passive, piccole e dense, di egual superficie e massa diversa e determina il moto di un punto ideale soggetto solamente alla forza gravitazionale. Le due coppie sono separate da una distanzad di (100÷200) km e sono soggette a misure da un satellite artificiale o dalla ?Space Shuttle?, che vola alla stessa altezza. Il moto relativo dei due punti ideali è ricostruito e conduce ad una misura della struttura fine del campo gravitazionale terrestre, corrispondente ad armoniche di ordinel∼d/a (a è il raggio della terra). La misura può consistere in una misura di distanza (per mezzo di un laser) delle quattro sfere (coperte da retroriflettori); misure Doppler sono più convenienti per valori dil più elevati. Si discute in dettaglio l'accuratezza nella compensazione delle forze non gravitazionali e nelle misure che è necessaria per raggiungere un dato valore dil.

---

Резюме Метод сдвоенных зондов, предложенный Бертотти и Коломбо для устранения негравитационных сил в межпланетном пространстве, может быть применен к околоземной орбите для исключения атмосферного сопротивления. Две одинаковых пары зондов, причем каждая пара состоит из двух пассивных, малых и плотных сфер с одинаковой поверхностью, но с различными массами, движутся по круговой орбите на высоте около 300 км. Каждая пара определяет движение идеальной точки, на которую действуют только гравитационные силы. Они разделены расстояниемd порядка (100÷200) км и прослеживаются с космического корабля, движущегося на той же высоте. Реконструируется относительное движение двух идеальных точек. Проводится измерение тонкой структуры гравитационного поля Земли, соответствующей порядку гармоникиl∼a/d (гдеa радиус Земли). Прослеживание может осуществляться с помощью лазерного определения расстояния между четырьмя сферами, снабженными уголковыми отражателями. Допплеровское измерение расстояния является более удобным для больших значенийl и также может быть использовано. Подробно обсуждается точность в компенсации негравитационных сил и в проведении измерений для заданногоl.

     

A revised model for the paired-electron gas plasma in a magnetic field and its application to experimental determinations on weakly ionized rare-gas plasmas

Summary The formation of electron pairs at the glass walls of the enclosing container in a low-pressure, high-frequency, electrodeless, rare-gas discharge is discussed. The pairs drift towards the discharge tube axis under the acceleration of the weak radial-space-charge electric field. The properties of the gas in an uniform magnetic field are outlined in a model which is subsequently applied to experimental data from four different experiments in four rare gases. Determinations of plasma parameters from the analyses of the experiments are found to agree. The values for the pair aggregation number,n′, for the excited plasmas on the tube axis range from one at low-power excitation to between ten and twenty at higher powers. In the afterglow plasmas following the cessation of the energizing current pulse (which is typically 20 ms in duration), the aggregation number varies from one in the body of the gas to between one and five on the tube axis. The direct evidence for the presence of electron pairs, and aggregates of electron pairs, is obtained from the ≪spin-flip≫ of single electrons of a pair in a magnetic field, an event which destroys the pair, or pair aggregate, and the associated experimental phenomena.

---

Riassunto Si discute la formazione di coppie di elettroni, sulle pareti di vetro del contenitore circostante in una discarica a bassa pressione, alta frequenza, senza elettrodi e a gas rari. Le coppie si spostano verso l’asse del tubo della discarica con l’accelerazione del campo elettrico debole con carica di spazio radiale. Le proprietà del gas in un campo magnetico uniforme sono sottolineate in un modello che è successivamente applicato a dati sperimentali da quattro diversi esperimenti in quattro gas rari. Si trova che i valori dei parametri del plasma dalle analisi degli esperimenti sono in accordo. I valori del numero di aggregazione della coppia,n′, per i plasma eccitati sugli assi del tubo variano da 1 ad eccitazione a bassa potenza a 10÷20 ad alte potenze. Nei plasmi a fluorescenza che seguono la cessazione dell’impulso di corrente energizzante (che dura tipicamente 20 ms) il numero di aggregazione varia da uno nel corpo del gas a 1÷5 sull’asse del tubo. La prova diretta della presenza delle coppie di elettroni, e di aggregati di coppie di elettroni è ottenuta dallo ≪spin-flip≫ di elettroni singoli di una coppia in un campo magnetico, un evento che distrugge la coppia, o l’aggregato di coppie, e dagli associati fenomeni sperimentali.

---

Резюме Обсуждается образование электронных пар на стеклянных стенках замкнутого контейнера при высокочастотном, безэлектродном разряде в разреженном газе при низком давлении. Пары дрейфуют по направлению к оси разрядной трубки под действием электрического поля слабого радиального пространственного заряда. Описываются свойства газа в однородном магнитном поле, используя модель, которая впоследствии применяется к экспериментальным данным из четырех различных экспериментов, проведенных для четырех разреженных газов. Обнаружено хорошее согласие при определении параметроб плазмы из анализа указанных экспериментов. Значения для числа электронных пар в агрегации,n′, для возбужденной плазмы на оси трубки изменяется от единицы при инзкой степени возбуждения до величины между десятью и двадцатью при высоких степенях возбуждения. При послесвечении плазмы, после прекращения возбуждающего имлульса тока (который обычно имеет длительность 20 мс), число пар в агрегации изменяется от единицы в объеме газа до величины между единицей и пятью на оси трубки. Получено прямое подтверждение для наличия электронных пар и агрегаций электронных пар из изменения ориентции спина отдельных злектронов пары в магнитном поле, т.е. из события, которое разрушает пару или агрегации рар, и из связанных экспериментальных явлений.

     

Search of single long-period oscillations in the daily temperatures

Summary Long-period oscillations have been searched in the time series of the daily minimum, mean and maximum temperatures measured in Modena, Italy, during the years 1869–1976. By assuming only one oscillation present, the amplitude and its statistical uncertainty have been estimated by means of a fitting procedure which takes into account the stochastic variability of the daily temperatures. The period of the long-term oscillations has been chosen to be an integer number of years (from 2 up to 36). This choice and the fit performed over a suitable number of years (the maximum possible multiple of the period) ensure a numerical stable solution and a negligible correlation between the long-period oscillation and the annual and seasonal oscillations present in the time series. The instrumental uncertainty of the long-period amplitude has been also evaluated. Within the overall uncertainty, no reliable evidence exists on single long-period oscillations.

---

Riassunto Sono state cercate oscillazioni singole a lungo periodo nella serie temporale formata dalle temperature minime, medie e massime, misurate giornalmente a Modena durante gli anni 1869–1976. Nell'ipotesi di un'unica oscillazione sono state stimate l'ampiezza dell'oscillazione e la sua incertezza statistica mediante un procedimento di approssimazione che teneva conto della variazione stocastica delle temperature giornaliere. Come periodo delle oscillazioni a lungo termine si è scelto un numero intero di anni compreso fra 2 e 36. L'approssimazione è stata effettuata su un numero di anni che era il massimo multiplo del periodo compatibile con i dati disponibili. Con tali scelte le soluzioni risultano numericamente molto stabili. Inoltre le correlazioni fra i diversi parametri stimati in ciascuna approssimazione risultano trascurabili. è stato anche valutato l'effetto dell'errore sistematico di misure sull'ampiezza dell'oscillazione a lungo periodo. Dai risultati non emergono prove affidabili sull'esistenza di oscillazioni singole a lungo termine entro la risoluzione statistica e sistematica del presente studio.

---

Резюме Проводится поиск осцилляций с большим периодом во временной последователвности суточных минимальных, средних и максимальных температур, измеренных в Модене, Италии, в течение 1869–1976 г. г. Предполагал, что существует только одна осцилляция, оценивается амплитуда и статистическая неопределенность, оспользуя процедуру подгонки, которая учитывает стохастическое изменение суточных температур. Период продолжителяной осцилляции выбирается равным целому числу лет (от 2 до 36). Этот выбор и проведенная подгонка соответствующего числя лет (максимально возможное кратное периоду) обеспечивают численное устойчивое решение и позволяйт пренебречь корреляцией между осцилляцией с большим периодом и ежегодными и сезонными осцилляциями, присутствующми во временной последовательности. Оценивается инструментальная неопределенность амплитуды осцилляции с большим периодом. С учетом полной неопределенности не обнаружено нодежного подтверждения отдельных осцилляциь с большим периодом.

     

The semi-diurnal tides in the Sicily Strait

Summary The distribution of the semi-diurnal tides in the Sicily Strait is studied. The aim of this paper is not a best fitting of the observed tides by means of a mathematical model; such a purpose would be based on much more stations, better placed and having long series of data in order to obtain a clear definition of the phases. The present work is a test probing the reliability of what was devised by Sterneck (by means of semi-empiric consideration): the hydrodynamic numerical model confirm the Sterneck suggestions. Moreover the paper is a demonstration of the possibility to use models commonly employed in closed or semi-closed basins also, under some conditions, in the case of open basins.

---

Riassunto Viene studiata con un modello idrodinamico la distribuzione delle maree semidiurne nel Canale di Sicilia. Lo scopo del lavoro però non è quello di approssimare le osservazioni col modello matematico (che dovrebbe essere un confronto basato su molte piú stazioni di quelle disponibili) bensí quello di verificare quanto ricavato in maniera piú approssimativa in un vecchio lavoro dello Sterneck. Il modello impiegato conferma la presenza del nodo delle maree semidiurne presso Pantelleria e dà anche conto delle elevate ampiezze dell'ondaM2 a Gabes, dove si verificano le maree piú forti del Mediterraneo. Il lavoro è anche una applicazione di un modello già usato in bacini marini semichiusi a bacini aperti, come il Canale di Sicilia, tenendo presenti alcuni accorgimenti di impiego che qua vengono proposti.

---

Резюме Исследуется распределение полусуточнных приливов в Сицилийском проливе. Цель зтой статьи не является получение наилучмей подгонки набяюденных приливов с помощью математических моделей. Настоящая работа представляет проверку надежности результатов приближения, использованного в старой работе Стернека (используя полузмприческое расмотрение): гидродинамическая численная модель модтверждает предположения Стернака. Более того, в работе показывается возможность использования моделей, обычно применяемых для замкнутых или полузамкнутых бассейнов, а также при определенных условиях для случая открытых бассейнов.

     

Exploration of a possible cumulative action of the zero-point field on intergalactic particles and implications for cosmic rays and a X-ray background from the intergalactic medium

Summary The intergalactic space (IGS) has ideal conditions to test the weak but cumulative action that the electromagnetic (EM) zero-point field (ZPF) of ordinary quantum theory (QT), if conceived as a real field, may have on EM interacting particles. Recent results (classical stochastic and quantum) indicate that if the EM ZPF of ordinary QT is conceptually assimilated to a real random field, electrically polarizable particles perform a random walk in velocity space to ever-increasing translational kinetic energies. As the ZPF has a Lorentz-invariant energy density spectrum, statistically it keeps the same form and is homogeneous and isotropic in all inertial frames of reference. No velocity-dependent forces can hence appear on particles moving through the ZPF. Acceleration is thus possible in a high vacuum. The hierarchy of dissipation mechanisms for the accelerated ultrarelativistic protons in the IGS is established in detail. In the IGS outside superclusters cosmic expansion is the most significant dissipation mechanism. The previously derivedE ^−η particle energy spectrum is obtained except for a cut-off: cosmic expansion puts a drastic cut-off to the energy spectrum of ZPF accelerated particles in the IGS out-side clusters or superclusters. This cut-off does not appear for CR primaries confined to the magnetic cavities of clusters or superclusters. When this confinement is effective, the ZPF acceleration may still be as relevant a CR acceleration mechanism as previously contended. The possible relevance of the ZPF in energizing the intergalactic medium (IGM) is briefly discussed. As it has recently been shown that electrons are not accelerated by the ZPF, electrons can only receive energy from the proton component of the IGM plasma and should display an approximately Maxwellian distribution. This could not occur, would electrons absorb energy directly from the ZPF. In that case they would display the Lorentz-invariant distribution. The electron component loses energy mainly by thermal bremsstrahlung or by inverse Compton collisions with the 2.7 K photons depending on the assumed number density of IGS electrons. The X-ray emission of the proton component can be dismissed in comparison with that of the electrons, despite the usual higher energies of protons in their distribution which is not Maxwellian. The relevance of the ZPF acceleration model for explaining the observed X-ray background is preliminarily discussed. The inherent thermodynamic limitations of the model are also briefly outlined.

---

Riassunto Lo spazio intergalattico (IGS) ha condizioni ideali per provare l'azione debole ma cumulativa che il campo elettromagnetico (EM) del punto zero (ZPF) della normale teoria quantica (QT), se considerato come campo reale, può avere su particelle interagenti EM. Risultati recenti (classci stocastici e quantici) indicano che se lo ZPF EM della normale QT è assimilato concettualmente a un campo reale causuale, particelle elettricamente polarizzabili effettuano un percorso casuale nello spazio delle velocità a energie cinetiche traslazionali in continuo aumento. Poiché lo ZPF ha uno spettro di densità dell'energia invariante secondo Lorentz, statisticamente mantiene la stessa forma ed è omogeneo e isotropo in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Nessuna forza dipendente dalla velocità può quindi apparire su particelle che si muovono nel ZPF. L'accelerazione è quindi possibile in un alto vuoto. La gerarchia dei meccanismi di dissipazione per i protoni ultrarelativistici accertati nell'IGS è stabilita dettagliatamente. Nell'IGS al di fuori dei superammassi l'espansione cosmica è il piú significativo meccanismo di dissipazione. Si ottiene lo spettro di energia delle particelleE ^η) precedentemente derivato tranne che per un taglio: l'espansione cosmica mette un taglio drastico nello spettro di energia delle particelle accelerate dallo ZPF nell'IGS all'esterno agli ammassi e ai superammassi. Questo taglio non compare per primari di CR confinati in cavità magnetiche di ammassi e superammassi. Quando questo confinamento è efficace, l'accelerazione del ZPF può ancora essere un meccanismo di accelerazione dei raggi cosmici cosí rilevante come precedentemente arguito. Si discute brevemente la possibile importanza dello ZPF nell'energizzare il mezzo intergalattico (IGM). Poiché è stato mostrato recentemente che gli elettroni non sono accelerati dallo ZPF, gli elettroni possono solo ricevere energia dalla componente protonica del plasma dell'IGM e dovrebbero mostrare una distribuzione approssimativamente maxwelliana. Questo non accadrebbe se gli elettroni assorbissero energia direttamente dallo ZPF. In quel caso mostrerebbero una distribuzione invariante secondo Lorentz. La componente elettronica perde energia principalmente attraverso bremsstrahlung termico, o attraverso collisioni di Compton inverse con i fotoni a 2.7 K a seconda della densità numerica degli elettroni IGS considerata. L'emissione di raggi X della componente protonica può essere trascurata in confronto con quella degli elettroni malgrado le usuali energie maggiori degli elettroni nella loro distribuzione che non è maxwelliana. Si discute preliminarmente l'importanza del modello di accelerazione dello ZPF per spiegare il sottofondo di raggi X osservato. Si delineano anche brevemente gl'inerenti limiti termodinamici del modello.

---

Резюме Межгалактическое пространство обладает идеальными условиями для проверки слабого, но кумулятивного действия, которое может оказывать электромагнитное поле с нулевой точкой в обычной квантовой теории, если оно рассматривается как реальное поле, на частицы, взаимодействующие электромагнитным образом. Недавние результаты (классические стохастические и квантовые) показывают, что если злектромагнитное поле с нулевой точкой в обычной квантовой теории концептуально приравнивается реальному случайному полю, то электрически поляризуемые частицы соверщают случайные блуждания в скоростном пространстве, увеличивая трансляционную кинетическую знергию. Когда поле с нулевой точкой имеет Лоренц-инвариантный спектр плотности знергии, то статистически он сохраняет форму и является однородным и изотронным во всех инерциальных системах отсчета. Следовательно, на частицы, движущиеся через поле с нулевой точкой, не могут действовать силы, зависяшие от скорости. Поэтому оказывается возможным ускорение в глубоком вакууме. Подробно описывается иерархия механизмов диссипации для ускоренных ультрарелятивистских протонов в межгалактическом пространстве. В межгалактическом пространстве, вне суперкластеров, космическое расщирение представляет наиболее существенный механизм диссипации. Получается ранее выведенный энердетический спектр частиц, за исключением обрезания. Космическое расщирение накладывает сушественное обрезание на энергетический спектр частиц, ускоренных в поле с нулевой точкой, в междалактическом пространстве, вне кластеров или суперкластеров. Указанное обрезание не возникает для первичных космических лучей, удерживаемых в магнитных полостях кластеров или суперкластеров. Когда это удержание является эффективным, то ускорение полем с нулевой точкой может представлять возможный механизм ускорения космич=yeских лучей, как утверждалось ранее. Вкратце овсуждается роль поля с нулевой точкой в энергетике межгалактической среды. Как было недавно показано, что электроны не ускоряются полем с нулевой точкой, электроны могут только получать энергию от протонной компоненты плазмы межгалактической среды и должны обладать приблизительно максвелловским распределением. Это может не иметь место, тогда электроны могут поглощать энергию прямо из поля с нулевой точкой. В этом случае они обладают Лоренц-инвариантным распределением. Электронная компонента теряет энергию, в основном, за счет теплового тормозного излучения или обратного комптоновского соударения с протонами, имеющими температуру 2.7 К, в зависимости от предлагаемого числа электронов межгалактической среды. Рентгеновским излучением для протонной компоненты можно пренебречь по сравнению с излучением для электронов, несмотря на обычные высокие энергии протонов в распределении, которое не является максвелловским. Предварительно обсуждается уместность модели ускорения полем с нулевой точкой для обьяснения наблюденного фона рентгеновских лучей. Вкратце отмечаются специфические термодинамические ограничения предложенной модели.

     

Time series of European baselines determined with LAGEOS

Summary We present our most recent results of the analysis of laser ranging data consisting in the repeated determination of baselines across Europe, as part of the activities of the WEGENER MEDLAS Project. Our investigation includes time series of selected baselines as well as the results of a calibration experiment aimed to determine possible system biases among three key laser stations: the German and Dutch mobile stations MTLRS1` and 2 and the Italian fixed station MATLAS, near Matera. The time period covered by our analysis is September 1983-February 1986. No statistically significant change in the length of baselines is visible, but the repeatability of successive estimates of most baselines is good enough to justify the idea that crustal motion in the Mediterranean basin of the order of few cm/y, if present, should be reliably detected in few years of repeated measurements, assuming the present density and quality of the laser ranging data. The calibration experiment by colocation of three laser systems indicates that the relative range biases are below the level of measurement noise.

---

Riassunto Presentiamo i più recenti risultati dell'analisi da noi svolta nell'ambito delle attività del progetto WEGENER/MEDLAS utilizzando misure Laser Ranging da Settembre 1983 a Febbraio 1986. Il nostro studio riguarda l'evoluzione temporale di alcune linee di base europee nonchè l'analisi dei risutati di un esperimento di calibrazione effettuato tra le due stazioni mobili tedesca e olandese MTLRS1/2 e la stazione fissa italiana MATLAS a Matera, al fine di determinare eventuali biases di range relativi. I risultati ottenuti non evidenziano variazioni statisticamente significative delle lunghezze delle linee di base, ma la ripetibilità delle stime nella maggior parte dei case à sufficientemente buona da giustificare l'ipotesi che movimenti crostali nel bacino del Mediterraneo di pochi cm/anno, se presenti, dovrebbero poter essere rilevati con buona affidabilità in pochi anni di misure, assumendo l'attuale qualità e densità delle osservazioni. L'esperimento di calibrazione tramite collocazione di tre sistemi Laser indica che eventuali biases relativi di range sono inferiori alle precisioni strumentali.

---

Резюме Мы предлагаем последние результаты анализа данных лазерного определения расстояний, состоящих в повторном определении базисных линий поперек Европы. Наши исследования включают временные последовательности выбранных базисных линий, а также результаты калибровочного эксперимента с целью определения возможных смещений системы между тремя ключевыми лазерными станциями: немецкая и датская подвижные станции MTLRS 1 и 2 и итальянская стационарная станция MATLAS, вблизи Матеры. Временной период, охватываемый нашим анализом, составляет от сентября 1983 до февраля 1986. Не было обнаружено статистически значимых изменений в длине базисных линий, но повторяемость последовательных оценок базнсных линий является достаточной для проверки идеи, что корковое движение Среднеземноморского бассейна составллет порядка нескольких см в год, при условии, что измерения будут повторены в течение нескольких лет, предполагая современные плотность и качество данных лазерного определения расстояний. Калибровочный эксперимент показывает, что смещения относительных расттояний оказываются меньше уровня измерительного шума.

     

Doubly-scattered-radiation contribution to Lidar returns from fog, evaluated by means of a simple geometrical approach

Summary The contribution of doubly scattered radiation to the return of a monostatic Lidar, used for measurement of atmospheric visibility, is evaluated by means of a simple geometrical scheme. A very narrow laser beam is considered to obtain an expression of the ratioD/S of doubly scattered power to singly scattered power. This assumption allows an easy consideration of any angle of scattering and the introduction of time into the calculations. Numerical computations are performed for several models of fog. Our results are similar, though a little lower, than the results of other theoretical treatments of this problem based on different assumptions.

---

Riassunto Il contributo della radiazione diffusa due volte alla risposta di un Lidar utilizzato per misure di visibilità atmosferica è calcolato per mezzo di uno schema geometrico semplice, in cui si considera un fascio laser infinitamente sottile. Si ottengono così delle espressioni abbastanza semplici per il rapportoD/S tra la potenza diffusa due volte e quella diffusa una volta. L'ipotesi di un fascio sottile consente di trattare anche il caso di scattering a largo angolo, e di introdurre facilmente la variabile tempo nei calcoli. I calcoli sono eseguiti per alcuni modelli di nebbia. I risultati trovati per il rapportoD/S sono simili, anche se un poco più bassi, a quelli ottenuti da altre trattazioni teoriche basate su schemi diversi.

---

Резюме С помощью простой геометрической схемы вычисляется вклад двукратно рассеянного излучения в отклик для моностатического ?Лидара?, использованный для измерения видимости атмосферы. Рассматривается очень узкий пучок лазера для получения выражения для отношенияD/S мощности двукратно рассеянного излучения к мощности однократно рассеянного излучения. Это предположение позволяет легко рассмотреть любой угол рассеяния и ввести время в вычисления. Проводятся численные вычисления для нескольких моделей тумана. Наши результаты аналогичны результатам других теоретических подходов, основанных на различных предположениях.