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.

     

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.

     

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.

     

Photon drag detection of 10 μm radiation in Bi thin-films evaporated on amorphous substrates

Summary We have observed IR detection signals with ns response in irradiated Bi thin films, which were evaporated at large angles with the substrate normal direction. At 10 μm radiation, these detectors show a voltage response with reversed sign compared to the visible-light response which is generated by a well-known thermoelectric effect. Other thin-film metallic detectors as Cr films operating with this effect do not show this sign inversion at 10 μm. We attribute the sign-reversed fast signal in bismuth to a transversal photon drag effect related to the interband transition induced by the 10 μm radiation.

---

Riassunto Noi abbiamo osservato una generazione di tensione prodotta ai capi di un film anisotropo di bismuto dall'assorbimento di radiazione a 10 μm. Questa risposta è veloce (ns) ed è differente dal normale segnale termovoltaico osservato in Bi e altri metalli (es. Cr) illuminati da luce visibile, sebbene tale segnale sia osservabile anche a 10 μm. Noi abbiamo attribuito questo segnale veloce ad un effetto di photo-drag trasverso dovuto a transizioni interbanda in microcristalli orientati da una evaporazione a forte angolo.

---

Резюме Мы наблюдаем сигналы детектирования инфракрасного излучения с наносекундным временем отклика в облученных тонких пленках Bi которые напылены при больщих углах к нормальному направлению подложки. При облучении с длиной волны 10 мкм зти детекторы обнаруживают отклик с обратным знаком по сравнению с откликом для видимого света, котрый генерируется за счет хорошо известного термозлектрического зффекта. Другие тонкопленочные металлические детекторы, например пленки Cr, работающие на том же зффекте, не обнаруживают явления обращения знака при длине волны 10 мкм. Мы приписываем явление обращения знака в висмуте зффекту сопротивления фотонов, связанному с внутризонным переходом, индуцированным излучением с длиной волиы 10 мкм.

     

High-energy cosmic-ray physics with an EAS array on the top of the Gran Sasso Laboratory

Summary An air shower array on top of the underground Gran Sasso Laboratory (GSL) can give valuable information in the field of high-energy cosmic-ray physics. We discuss the performances of a specific apparatus (EAS-TOP) operating both in coincidence with the underground array (i.e. for measuring the total primary energy of multimuon events) and as an autonomous air shower detector (for studies of ultra-high-energy gamma-ray astronomy, cosmic-ray anisotropies and primary composition).

---

Riassunto Un apparato per EAS posto in superficie nella zona sovrastante il laboratorio sotterraneo del Gran Sasso può fornire utili informazioni sulla radiazione cosmica primaria. Qui si presenta un apparato (EAS-TOP) the funzionerà sia in coincidenza con gli apparati posti nel tunnel per misure sull'energia primaria degli eventi multimuonici sia in modo autonomo come rivelatore EAS per ricerche di γ-astronomia ad energie molto elevate, di anisotropia dei raggi cosmici primari, e di composizione primaria.

---

Резюме Установка для регистрации ШАЛ над подземной лабораторией Гран Сассо может дать полезную информацию для физики космических лучей высоких энергий. Мы обсуждаем возможности установки EAS-TOP, работающей как в совпадении с подземными детекторами (для измерения полной начальной энергии в многомюинных событиях), так и в автономном режиме—для исследований в области гамма-астрономии сверхвысоких энергий, измерений анизотропии космических лучей и химического состава первичного излучения.

     

Laboratory simulation of plume rise from multiple sources

Summary A series of simulations in water channel is presented and discussed. Its principal aim was the evaluation of the interactions of multiple plumes emitted by stacks close to each other and with different heights and buoyancy parameters. Single and multiple emissions have been studied, in near-neutral or unstable conditions. Single emissions have been compared with Moore's and Briggs' models, while multiple ones have been compared with the model of Anfossiet al. The agreement in both cases was satisfactory. Trends of horizontal and vertical dispersion coefficients as functions of the downwind distance have then been studied, both for single and multiple plumes. At last, the simulation has taken into account the influence of the angle between the direction of the wind and the row of stacks. It has been verified that even in the most critical case (perpendicularity) a definite enhancement of the merged plume with respect to single rises was present.

---

Riassunto Si presenta e si discute una serie di simulazioni in vasca idraulica, volta a valutare le interazioni di piú pennacchi uscenti da ciminiere adiacenti di altezze diverse e aventi differenti parametri di galleggiamento. Sono state studiate, in condizioni di atmosfera simulata quasi neutra o instabile, emissioni singole e multiple. Le prime sono state confrontate con i modelli di Moore e Briggs, le seconde col modello di Anfossiet al. L'accordo nei due casi è risultato soddisfacente. Si sono poi studiati e discussi gli andamenti dei coefficienti di dispersione orizzontale e verticale in funzione della distanza dalla sorgente, nel caso di emissioni singole e multiple. Infine la simulazione ha considerato l'influenza della direzione del vento rispetto alla congiungente le ciminiere, verificando che anche nel caso piú sfavorevole (perpendicolarità) vi è un sensibile sovra-innalzamento del pennacchio rimescolato rispetto agli annalzamenti singoli.

---

Резюме Предлагается и обсуждается ряд моделирований в водяном бассейне. Основная цель моделирований-оценить взаимодействия большого количества плюмажей, испускаемых трубами, расположенными близко друг к другу с различными высотами и имеющими различные параметры выталкивательной силы. Исследуются отдельный и множественные источники в условиях нейтральной или неустойчивой атмосферы. Случай единственного источника сравнивается с моделями Мура и Бридса, а множественные источники сравниваются с моделью Анфосси и гр. В обоих случаях получается удовлетворительное согласие. Исследуется и обсуждается поведение коэффициентов горизонтальной и вертикальной дисперсии, как функция расстояния от источника, в случаях единственного и множественного источников. Моделирование также учутывает влияние угла между направлением ветра и рядом труб. Показывается, что в наиболее критическом случае (перпендикулярность) наблюдается заметное усиление плюмажа относительно отдельного источника.

     

Statistical thermodynamics of ligand binding to giant macromolecules

Summary A statistical thermodynamic model for ligand binding to giant respiratory macromolecules, such as molluscan hemocyanins, is proposed. The model complies with the fundamental structural organization of this class of proteins. It assumes that each morphological unit functions as the element of a one-dimensional Ising lattice, so that conformational transitions occurring upon ligand binding may be propagated to the whole macromolecule through nearest-neighbour interactions. An application of the model to the analysis of oxygen equilibria of the β-hemocyanin ofHelix pomatia is presented and its general properties are discussed in connection with other models.

---

Riassunto Si propone un modello statistico per le interazioni proteina-substrato in sistemi macromolecolari giganti, quali le emocianine di mollusco. Il modello è basato su rilievi strutturali e fornisce un'interpretazione termodinamica dell'arrangiamento ciclico delle subunità morfologiche delle emocianine secondo il modello classico di Ising.

---

Резюме Предлагается статистическая термодинамическая модель для связи лигандов в гигантских дыхательных макромолекулах, таких как гемоцианин молюсков. Эта модель согласуется со структурной организацией этого класса белков. Предполагается, что каждая морфологическая единица действует, как элемент одномерной решетки Пзинга, так что конформационные переходы, наблюдаемые на связях лигандов, могут распространяться вдоль всей макромолекулы через взаимодействия ближайших соседей. Предлагается применение этой модели к анализу кислородного равновесия для β-гемоцианина. Обсуждоются общие свойства в контексте с другими моделями.

     

Longitudinal spin fluctuations in Heisenberg ferromagnets: the hydrodynamic regime

Summary The dynamics associated with the magnetization fluctuations in Heisenberg ferromagnets in an external field is investigated both by a purely microscopic approach and by a projection operator technique which emphasizes the role of quasi-conserved, collective dynamical variables. Particular attention is devoted to ?hydrodynamic? wave vectors and frequencies; in such a situation the projection operator technique proves very convenient, and in particular at low temperatures the inclusion of the momentum density in the set of relevant variables gives rise to a new excitation, referred to as ?second magnon? by previous authors. Its appearance in the longitudinal spectra is studied for arbitrary dimensionalityd: in particular, the theory is applied both to thed=1 classical case (where second magnons have been observed in simulation experiments) and to thed=3 quantum case, where the conditions for the observability of the effect in real systems are discussed.

---

Riassunto Le proprietà dinamiche associate con le fluttuazioni di magnetizzazione in un ferromagnete di Heisenberg in un campo sono studiate sia con un approccio microscopico sia mediante una tecnica proiettiva che mette in risalto il ruolo delle variabili dinamiche collettive quasi conservate. Il secondo metodo risulta piú conveniente quando si considerino frequenze e vettori d'onda nel regime idrodinamico; in particolare, a bassa temperatura l'inclusione nel set delle variabili rilevanti della densità di momento dà luogo ad una nuova eccitazione, riferita precedentemente come un ?secondo magnone?. La sua comparsa nello spettro longitudinale è studiata per un sistema con dimensionalitàd qualsiasi. In particolare, la teoria è applicata al casod=1, spin classici (dove le nuove eccitazioni sono state osservate con esperimenti di simulazione) ed al caso quantistico cond=3, dove sono discusse le condizioni di effettiva osservabilità per sistemi reali.

---

Резюме Исследуется динамика, связанная с флуктуациями намагниченности в ферромагнетиках Гайзенберга во внешнем поле. Исследование проводится в рамках чисто микроскопического подхода и с помощью техники проекционных операторов, которая подчеркивает роль квази-сохраняющихся, коллективных линамических переменных. Особое внимание уделяется ?гидродинамическим? волновым векторам и частотам. В зтой ситуации техника проекционных операторов оказывается очень удобной и, в частности, при низких темпетурах вклйчение плотности импульса в систему соответствующих переменных приводит к новому возбуждению, называемому ?вторым магноном?. Исследуется возникновение ?второго магнона? в продольных спектрах для произвольной размерностиd. В частности, предложенная теория применяется к классическому случаюd=1 (где ?вторые магноны? наблюдаются в эксперимериментах по моделрованию) и к квантовому случаюd=3, где обсуждаются условия наблюдаемости этого эффекта в реальных системах.

     

Insolation signatures of quaternary climatic changes

Summary From a set of simple trigonometrical formulae allowing the computation of long-term variations of the Earth's orbital elements, midmonth daily insolations have been computed for each 10-deg latitude and, by steps of 1000 y, for one million years before present and one hundred thousand years after present. The deviations from today values and especially from mean values computed over the past 10⁶ y have been graphically reproduced for 60° N latitude which is thought to be one of the most sensitive latitudes as far as glacial-interglacial sequences of the Quaternary period are concerned. From these data, some specific features, called insolation signatures, of the insolation pattern are found to be significantly related to well-established climatic changes, like the 125 000 YBP integlacial, the 70000 YBP persistent-cooling trend and the 20000 YBP glacial maximum. Mathematical techniques of data analysis, like harmonic analysis and principal-component analysis, have been used to statistically improve the validity of the relationship that has been found between glaciation extent, mainly their triggering, and April to October insolations.

---

Résumé A partir de formules trigonométriques simples permettant le calcul des variations á longues périodes des éléments de l'orbite de la Terre, les insolations journalières de la mi-mois ont été calculées pour chaque latitude, de 10 en 10 degrés. Ce calcul a été effectué pour le dernier million d'années et pour les prochains 100000 ans, par pas de 1000 ans. Les écarts aux valeurs actuelles et principalement aux valeurs moyennes calculées sur le dernier million d'années ont été reproduites graphiquement pour 60° N, probablement une des latitudes les plus sensibles en ce qui concerne l'alternance des glaciaires et interglaciaires du Quaternaire. A partir de l'analyse de ces données, on s'aper?oit que des caractéristiques spécifiques du champ d'insolation, appellées signatures, semblent significativement reliées aux changements climatiques les mieux connus, tels que l'interglaciaire de 125000 ans BP, le refroidissement persistant de 70000 ans BP et l'avance glaciaire maximale de 20000 ans BP.

---

Riassunto Da una serie di semplici formule trigonometriche che permettono il calcolo delle variazioni a lungo termine degli elementi orbitali della Terra, si sono calcolate le insolazioni giornaliere a metà mese per ogni 10 gradi di latitudine, a passi di 1000 anni, per un milione di anni passati e per centomila anni futuri. Le deviazioni dai valori di oggi e specialmente dai valori medi calcolati nei passati 10⁶ anni sono state riprodotte graficamente per la latitudine di 60° N che è ritenuta una delle latitudini più sensibili per quanto riguarda le sequenze glaciali-interglaciali del periodo Quaternario. Da questi dati, alcuni aspetti specifici, chiamati segni di insolazione, dell'andamento di insolazione appaiono essere connessi in modo significativo a ben stabiliti cambiamenti climatici, come i 125000 YBP interglaciali, la tendenza al raffreddamento persistente a 70000 YBP e il massimo glaciale a 20000 YBP. Sono state usate tecniche matematiche di analisi dei dati come l'analisi armonica e quella dei componenti principali, per migliorare statisticamente la validità delle relazioni trovate tra ampiezza di glaciazione, soprattutto del suo innesco, e le insolazioni da aprila a ottobre.

---

Резйме Пз системя простях тритяонметрических бормул, позоляйших вяуислитй долтогочняе измения элементов эемноя орбитя, бяли вячислехя среднемесячняе еъедневняе инсоляцнн для каъдоя широтя, кратной десяти градоцам, с шагом в 1000 лет от одного миллиона лет до настояшего момента и до ста тисяч лет после настояшего момента. Грабически изобраъени отклонения от сегодняшних значехий и особенно от средних значений виисленнях за последние 10⁶ лет, для широты 60° N, которая сяитается наиболее чуствителйной широтой в отношении ледниковыш—межледниковых черелований четвертичного периода. Из этих данны получено, что некоторые характерные особенности, называемые инсолясионными сигнатурами, инсоляционной диаграммы связаны с хоршо устанпвленными климаическими изменениями, лодобными межледниковому периоду 125000 УВР, пеиоду устойчмвого похолодания 70000 УБР и максимуму оледнения 20000 УВР, Исполязуетср матемаическая техника анализа данных, подобная гармонческому анализу и анаизу гиавных компонент, чтобы уточнитя спраесливостя соотншения, котое было получено между стелеленыя оледененения, главным образом начлом оледеним, и инсоляшиями в пеиод с апереля по октября.

---

---

This paper is an enlarged version of the communication presented by the author at the CNES International Conference on Evolution of Planetary Atmospheres and Climatology of the Earth, held in Nice (France), 16–20 October 1978.     

A forecast experiment for January 1983

Summary The month of January 1983 was an exceptional period in which the conditions of the entire northern hemisphere were greatly perturbed. In this paper, a number of one-month forecasts were attempted to try to capture the effect of the Pacific Sea surface temperature (SST) on the circulation of the northern hemisphere. The experiments were made with a global, primitive equation, low-resolution model (spectral rhomboidal R15, 9 vertical levels) employing simple physics and a global, grid-point, primitive equation, high-resolution model (N48), equipped with an advanced physical parametrization of convection, the Arakawa-Schubert scheme. The results show that the forecasts are sensitive to the details of the SST distribution, but an improvement of the forecast scores can be obtained only by an artificial modification of the SST field. This is an indication that the analysis method of the SST must be improved to adequately represent the balance between the SST and the initial condition.

---

Riassunto Il mese di gennaio del 1983 è stato un periodo eccezionale nel quale le condizioni dell'emisfero nord sono risultate fortemente perturbate. In questo lavoro vengono effettuati alcuni esperimenti di previsione per analizzare l'effetto della temperatura superficiale del Pacifico (SST) sulla circolazione. Gli esperimenti sono stati effettuati con un modello globale spettrale, alle equazioni primitive, a bassa risoluzione (R15, 9 livelli verticali) che usa una fisica piuttosto semplificata ed un modello globale alle differenze finite ad alta risoluzione (N48), dotato di una sofisticata parametrizzazione delle convezioni, lo schema di Arakawa-Schubert. I risultati mostrano che i forecasts sono sensibili ai dettagli della distribuzione di SST, ma che si può avere un effetto benefico sugli ?scores? solo attraverso una modifica artificiale dell'SST. Questo risultato indica che il sistema d'analisi dell'SST deve essere migliorato per produrre un campo di SST che sia in migliore bilancio con le condizioni iniziali.

---

Резюме Январь 1983 года представлял исклюительный период, в который условия во всем северном полушарии были сильно возмущены. В этой статье анализируется ряд одно-месячных прогнозов с целью исследовать влияние температуры поверхности Тихого океана на циркуляцию в северном полушарии. Эксперименты были проведены с глобальным, примитивным уравнением в модели с низким разрешением, используя простую физику, и с глобальным, сеточным, примитивным уравнением в модели с высоким разрешением (N48) и развитой физической параметризацией конвенции, используя схему Аракава-Шульберта. Полченные результаты показывают, что прогнозы являются чувствительными к деталям распрелеления температуры поверхности Тихого океана, улучшения прогнозов может быть получено только с помощью искусственной модификации поля температур поверхности Тихого океана. Этот результат показывает, что метод анализа температуры поверхности Тихого океана должен быть улучшен, чтобы адекватно представить баланс между температурой поверхности Тихого океана и начальными условиями.

     

On the generation of internal solitary marine waves

Summary A nonlinear model of generation of internal ?solitary? marine waves is discussed: when a large surface wave—for instance a superficial wave or a bore of tidal origin—passes over a submarine mountain or crosses a strait, packets of internal waves may often be detected. We study this phenomenon taking into account the effect of the air-sea surface; we show that the phenomenon can be schematized, in an approximate but realistic way, by using the solutions of an inhomogeneous KdV equation. The forcing term depends on the air-sea surface elevation and on the bottom topography. We then apply our model to the marine currents, of tidal origin, flowing through the straits of Gibraltar.

---

Riassunto Si studia un modello non lineare della generazione di onde interne marine. Quando una grande onda superficiale passa sopra una montagna sottomarina o attraversa uno stretto si osservano pacchetti di onde interne. Si studia questo fenomeno tenendo conto della interfaccia aria-mare, si mostra che il fenomeno può essere rappresentato in maniera approssimata dalle soluzioni di un'equazione di KdV non omogenea. Il termine forzante dipende dalla superficie aria-mare e dalla topografia del fondo. Infine il modello proposto è applicato alle correnti di marea dello stretto di Gibilterra.

---

Резюме Обсуждается нелинейная модель образования внутренних ?одиночных? морских волн: когда большая поверхностная волна проходит над подводной горой или приливная волна пересекает пролив, часто могут детектироваться пакеты внутренних волн. Мы исследуем зто явление, учитывая влияние границы раздела воздух-море. Мы показываем, что это явление может быть схематизировано приближенным, но реалистическим способом, используя решения неоднородного уравнения Кортевега-де Вриса. Силовой член зависит от возвышения границы раздела воздух-море и от топографии дна. Затем мы применяем нашу модель для морских течений (приливного происхождения), проходязих через Гибралтарский пролив.

     

Electrically and mechanically induced macroscopic body couple,a newly recognized phenomenon of electromechanical interaction

Summary Microscopically, when the molecules of certain materials are under the influence of external stimuli such as mechanical and electrical forces, several processes can happen. In particular, the centers of charge of the positive and negative ions of a molecule may displace with respect to each other. This notion leads to the macroscopic concept of polarization which has been exploited in the classical studies of piezo-electric and ferroelectric materials. In addition, the ions of the molecule may also rotate angularly relative to one another. Here an entirely new macroscopic concept of body couple which differs from the classical concept is introduced. It is show that the simplest representations of the proposed constitutive relations lead to an equation within the context of the classical bending theory of thin plates whose solution is in remarkable agreement with recent experimental results concerning the bending of thin virgin ferroelectric ceramic discs under the action of small d.c. voltages. These experimental results cannot be explained by the classical notion of polarization. Therefore, the concept of macroscopic body couple introduced here is a fundamental feature which must be taken into account in the considerations of electromechanical interactions.

---

Riassunto Microscopicamente, quando le molecole di certi materiali sono sotto l'influenza di stimoli esterni come le forze meccaniche ed elettriche, molti processi possono verficicarsi. In particolare, i centri di carica degli ioni positivi e negativi di una molecola possono spostarsi l'uno rispetto all'altro. Questa nozione porta al concetto macroscopico di polarizzazione che è stato spiegato negli studi classici di materiali piezoelettrici e ferro-elettrici. Inoltre, gli ioni della molecola possono anche ruotare angolarmente uno rispetto all'altro. Qui si introduce un concetto macroscopico interamente nuovo di coppia di corpi che differisce dal concetto classico. Si mostra che le piú semplici rappresentazioni delle relazioni costitutive proposte portano ad un'equazione nel contesto della teoria classica di piegamento di lamine sottili la cui soluzione è in marcato accordo con recenti risultati sperimentali che riguardano il piegamento di dischi ceramici ferroelettrici vergini sottili sotto l'azione di piccoli voltaggi d.c. Questi risultati non possono essere spiegati dalla nozione classica di polarizzazione. Perciò il conceto di coppia macroscopica di corpi introdotto qui è un aspetto fondamentale di cui deve esser tenuto conto nelle considerazioni delle interazioni elettromagnetiche.

---

Резюме На микроскопическом уровне, когда молекулы некоторых вещетсв находятся под влиянием внешних воздеиствий, таких как механические и электри-ческие силы, могут происходить различные процессы. В частности, центры зарядов положительного и отрицательного ионов молекулы могут смежаться относительно друт друга. Это представление приводит к макроскопической концеЩии полярм-зации, которая используется для классического описания пьероэлектрических и фер-роэлектрических магериалов. Кроме того, ионы могут также вращаться относительно друга. В этой работе предлагается новая макроскопическя концещия пуры тел, которая отличается от классической концещии. Показывается, что простеишие предсгавления предложенных конституивных соотношений приводят к уравнению классическои теории изгиба тонких пластии, резение которого хоршо согласуется с недавними зксперименталвными результатми, касающимися изгиба тонкиш первчных ферроэлектриических керамических дисков под действием неболщих ростоянных напряжении. Эти экспериментальные результатами, касающимия изгиба тонких первчных феррозлеских керамических дисков под действием неболбших постоянных напряжении. Эти эксперименталжные результаты не могли быть объяс-нены с помощью классического представления поляризации Следователбно, консещия макроскопической пары тел, введенная в этой статюе, должна учитываться при рассмотрении электромехнических взаимодействий.

     

Generalized thermodynamic ensembles for fractal measures

Summary Fractal measures are characterized by means of suitable conservation laws which can be expressed either by introducing pointwise dimensions (local approach) or by evaluating global dynamical invariants like the dimension functionD(q). The two points of view are formally equivalent to statistical mechanics and thermodynamics, respectively. Nonlinear dissipative dynamical systems are mapped onto one-dimensional Hamiltonian spin models with the introduction of appropriate statistical ensembles, using symbolic dynamics. The various thermodynamic ensembles are shown to be related to different covering procedures for fractal measures. Nonanalytic behaviour of the dimension functionD(q) is interpreted in terms of phase transitions on the time lattice. This phenomenon, occurring for non-self-similar measures, is due to long-time correlations in the symbolic dynamics and is not restricted to nonhyperbolic systems.

---

Riassunto Le misure frattali vengono caratterizzate per mezzo di leggi di conservazione che possono essere espresse introducendo dimensioni puntiformi (approccio locale) o valutando invarianti dinamici globali come la funzione dimensioneD(q). I due punti di vista sono formalmente equivalenti a meccanica statistica e termodinamica, rispettivamente. Attraverso la dinamica simbolica, è possibile rappresentare i sistemi dinamici dissipativi nonlineari per mezzo di modelli di spin Hamiltoniani in reticoli unidimensionali, con l'introduzione di insiemi statistici appropriati. Si mostra che i vari insiemi termodinamici sono legati all'adozione di diversi ricoprimenti delle misure frattali. Il comportamento non analitico della funzione dimensioneD(q) viene interpretato in termini di transizioni di fase sul reticolo temporale. Questo fenomeno, che appare nelle misure non ?auto-similari?, è dovuto a correlazioni a tempi lunghi nella dinamica simbolica e non è ristretto ai sistemi non iperbolici.

---

Резюме Фрактальные меры характеризуются с помощью соответствующих законов сохранения, которые могут быть выражены путем введения точечных размерностей (локальный подход) или путем вычисления глобальных динамических инвариантов, подобных функции размерностиD(q). Эти две точки зрения являются формально эквивалентными соответственно статистической механике и термодинамике. Нелинейные диссипативные динамические системы отображаются в одномерные гамильтоновы спиновые модели с введением соответствующих статистических ансамблей, используя символическую динамику. Показывается, что различные термодинамические ансамбли связаны с различными процедурами для фрактальных мер. Неаналитическое поведение функции размерностиD(q) интерпретируется в терминах фазовых переходов на временной решетке. Это явление, возникающее для несамоподобных мер, обусловлено длинно-временными корреляциями в символической динамике и не ограничено негиперболическими системами.

     

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.

     

Forbush decreases: Origin and development in the interplanetary space

Summary A complete catalogue of type-IV radiobursts and Forbush decreases (high-latitude neutron monitor data) occurred in the period 1957–1969 is presented. Solar flares are found to produce Forbush decreases only provided that they are accompanied by type-IV radioemission developed in frequency from micrometric to metric wavelengths; the Forbush-decrease amplitude seems to be related to the energy of the radioemission. The observed amplitudes, Sun-Earth transit speeds and recovery times of Forbush decreases are found to be tied to the heliolongitude of the parent solar flares; a detailed analysis of these effects shows that the Forbush-decrease modulated region is essentially a wide 100°÷200° spiral conelike region which extends along the inter-planetary-magnetic-field lines from the Sun to the radially advancing front; therefore, this region co-rotates with the Sun and expands radially. The cosmic-ray depression inside the modulated region is related to the average Sun-Earth orbit transit speed and recovers with a time constant τ≈11 days. Moreover, the time behaviour and the amplitude distribution of Forbush decreases not associated with type-IV solar flares indicate that these events can be produced by type-IV solar flares occurred in the Sun's backside.

---

Riassunto Si presenta un catalogo completo delle radioemissioni di tipo IV e delle diminuzioni di Forbush (registrate da monitori di neutroni ad alta latitudine) avvenuti nel periodo 1957–1969. Si trova che i brillamenti solari producono diminuzioni di Forbush solo se sono accompagnati da radioemissione di tipo IV che si sviluppa in frequenza dalle onde centimetriche alle metriche; l'ampiezza delle diminuzioni di Forbush sembra essere connessa all'energia della radioemissione. Si trova che le ampiezze, le velocità di transito Sole-Terra e i tempi di recupero delle diminuzioni di Forbush osservate a terra sono legati alle eliolongitudini dei brillamenti solari che le hanno prodotte; lo studio dettagliato di questi effetti mostra che la regione modulata durante una diminuzione di Forbush ha essenzialmente la forma di un cono distorto definito dalle linee di forza a spirale del campo magnetico interplanetario che dal Sole vanno al fronte avanzante radialmente, quindi questa regione coruota col Sole mentre si espande radialmente. La depressione dell'intensità dei raggi cosmici dentro la regione modulata è correlata con la velocità media del fronte dal Sole all'orbita della Terra e recupera con una costante di tempo τ≈11 giorni. Inoltre, gli andamenti temporali e la distribuzione delle ampiezze delle diminuzioni di Forbush non associate con tipi IV indicano che questi eventi possono essere prodotti da tipi IV avvenuti nell'emisfero non visibile del Sole.

---

Резюме Предлагается полный каталог радиовспышек типа IV и убываний Форбуша (на основе высокоширотных данных с нейтронных мониторов), имевших место в период с 1957 г. по 1969 г. Обнаружено, что солнечные вспышки образуют убывания Форбуша только при условии, что они сопровождаются радиоизлучением типа IV в области длин волн от микрометра до метра. Амплитуда убывания Форбуша, по-видимому, связана с энергией радиоизлучения. Обнаружено, что наблюденные амплитуды, скорости прохождения от Солнца до Земли и времена восстановления убываний Форбуша связаны с гелиодолготой исходных солнечных вспышек. Подробный анализ этих эффектов показывает, что модулированная область убывания Форбуша представляет, по существу, широкую 100°÷200° спиральную конусоподобную область, которая простирается вдоль линий межпланетного магнитного поля от Солнца до радиально расширяющегося фронта. Депрессия космических лучей внутри модулированной области связана со скоростью прохождения от Солнца до Земли и восстанавливается с временной постоянной τ=11 дней. Кроме того, временное поведение и распределение амплитуд убываний Форбуша, не связанных с солнечными вспышками типа IV, указывает на то, что эти события могут быть связаны с солнечными вспышками типа IV, кторые произошли на обратной стороне Солнца.