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.

     

Influence of the anchoring energy on the fréedericksz transition: A teaching method

Summary The influence of the anchoring energy on the critical field for Fréedericsz transition is analysed. By considering a simple example we show that the method of the trial functions gives the correct threshold field. The importance from a pedagological point of view of this method is underlined. We deduce also an expression for the threshold field simpler than that proposed by Rapini-Papoular. Finally the presence of thek ₁₃ term is considered. We show that in this case the function minimizing the nematic total free energy is discontinous and the surface discontinuity is determined.

---

Riassunto L'influenza dell'energia di ancoraggio sul campo di soglia per la transizione di Fréedericksz è analizzata. Considerando un semplice esempio mostriamo che il metodo delle funzioni di prova dà il corretto campo di soglia. L'importanza del metodo da un punto di vista didattico è sottolineata. Una espressione per il campo di soglia piú semplice di quello dedotto da Rapini-Papoular è riportata. Infine la presenza del termine elastico del tipo superficiek ₁₃ è considerato. Noi mostramo che in questo caso la funzione minimizzante l'energia totale del nematico è discontinua, e la discontinuità di superficie è determinata.

---

Резюме Анализируется влияние знергии ?закрепления? на критическое поле для перехода фридерикса. Рассматривая простой пример, мы показываем, что метод пробных функций дает правильное пороговое поле. Отмечается ваЗность зтого метода с педагогической точки зрения. Мы такЗе выводим выраЗение для порогового поля проще, чем было предлоЗено Рапини-Папуларом. Рассматривается наличие членаk ₁₃. Мы показываем, что в зтом случае функция, минимизирующая полную свободную знергию нематика, является разрывной. Определяется поверхностный разрыв.

     

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 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.

     

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.

     

Transient temperature variations in the primary network of a solar power plant

Summary The energy conservation equations are solved to determine the transient behaviour of a solar power plant, made of linear concentrators. The equations are solved by the finite-difference method, assuming typical project parameters and the available experimental data. Different physical and geometrical configurations are considered; the results are shown and discussed in order to supply useful indications for the design of a solar power plant.

---

Riassunto Si risolvono le equazioni di conservazione dell'energia per determinare il comportamento in regime transitorio di una centrale solare, costituita da concentratori parabolici lineari. Le equazioni sono risolte con il metodo delle differenze finite assumendo tipici parametri di progetto e i dati sperimentali disponibili. Si considerano differenti situazioni fisiche e geometriche; si analizzano e discutono i risultati, al, fine di fornire indicazioni sul progetto di una centrale solare.

---

Резюме Решаются стационарные уравнения переноса тепла для определения профилей темиературы в диатермическом масле, протекающем через линейный бойлер, расположенный в фокальной линии цилиндрических параболических солнечных концентраторов. Для решения уравнения используется метод конечных разностей, предполагая профили скоростей Никурадзе и используя имеющиеся экспериментальные данные для определения граничных условий и оценки параметров уравнения. Рассматривается система решений для некоторых физических и геометрических ситуаций. Проводится обсуждение пректа солнечной силовой установки.

---

     

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.

     

On the indetermination of the tidal harmonic constants

Summary Numerical fluctuations of the tidal harmonic constants are well known, but this behaviour has been supposed, in most of the cases, due to nonperfect selectivity of the analysis. The results from the comparison among different methods (some of these with high selectivity) for the calculation of tidal harmonic constants (amplitude and phases of the sinusoidal constituents) are given in this paper. It comes out that, no matter how the analytical method is improved, the real harmonic constants are never found (amplitude and phase do not appear constant); furthermore, there is always an indetermination on the phase and amplitude definitions. There a fluctuation is present in amplitudes and phases with particular evidence in low water (the marigraphs are in general coastal), due to the different response of water masses to the tide forces; some other perturbations are also acting on this indetermination. The results of the present paper give some new contributions to the knowldege of the tide behaviour. In the sea-level evolution we find, obviously, the effect of long-period fluctuations, seiches of different period and tides. The tides remain if all the other perturbing effects are eliminated by filtration from the records of the sea-level fluctuation. These perturbations, however, denote a continuous spectrum of frequency overlapping the discrete spectrum connected to the tides (with constant amplitudes and phases). The harmonic constants of Puntarenas are here presented as original result.

---

Riassunto Si presentano i risultati ottenuti confrontando diversi metodi di calcolo delle costanti armoniche di marea (ampiezza e fase delle componenti sinusoidali). Il confronto è stato fatto sulle costanti di Treste, ben note, e su quelle di Puntarenas (Costa Rica) che sono qua presentate per la prima volta. Dall'esame di questi confronti si ricava che, per quanto perfezionato sia il metodo di analisi utilizzato, non si arriva mai ad ottenere costanti armoniche che siano realmente tali e sussiste sempre un'indeterminazione nella definizione delle ampiezze e delle fasi. La cause è da ricercarsi non nel metodo di analisi (sono stati utilizzati metodi sofisticatissimi), ma piuttosto nelle diverse risposte che il ?mare basso? (dove sono abitualmente situati i mareografi) dà, nelle diverse condizioni, alle sollecitazioni della forza di marea, nonché alla presenza di altri fattori perturbanti.

---

Резюме Хорошо известны численные флуктуации приливных гармонических постоянных. Предполагается, что такое поведение в большинстве случаев обусловлено несовершенной селективностью анализа. В этой статье приводятся результаты сравнения различных методов (некоторые из них с высокой селективностью) для вычисления приливных гармонических постоянных (амплитуды и фаз синусоидальных составляющих). Независимо от того, как улучшается аналитический метод, реальные гармонические постоянные не были найдены (амплитуда и фаза не являются постоянными); более того существует неопределенность в определении фазы и амплитуды. Имеются флуктуации в амплитудах и фазах, особенно в низкой воде, обусловленные различмым откликом водяных масс на приливнуе силы, кроме того, на эту неопределенность также влияют некоторые другие возмущения. Эти результаты настоящей работы дают некоторую новую информацию о поведении приливов. На изменение уровня моря влияют долгопериодические флуктуации, сейши с различными периодами и приливы. Приливы остаются, если все другие возмущающие эффекты исключены посредством фильтрации записей фликтуаций уровня моря. Эти возмущения указывают на непрерывный спектр частот, наложенный на дискретный спектр, который связан с приливами (с постоянными амплитудами и фазами). Оригинальный результат этой работы представляют гармонические постоянные для Пунтаренаса.

     

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.

     

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.

     

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.

     

Eigenvalue confinement in the problem of linear baroclinic instability for oceanic zonal flows

Summary The classical problem of baroclinic instability is examined from the point of view of eigenvalue confinement in the complex plane. The analysis is performed for a baroclinic zonal flow perturbed by a monochromatic plane wave, harmonic in the latitude. The main results, obtained from thea priori properties of the eigenvalue equation, yield estimates of the phase velocity and the growth rate of the perturbation. As a consequence, the spectrum results to be confined within a bounded region of the complex plane, which depends upon the zonal flux only through its extreme values and the maximum of the shear. The larger is the wave number of the meridional structure of the perturbation, the narrower is the obtained confinement: in the case of higher harmonics the present estimates sharpen the results known from the literature.

---

Riassunto Si riesamina il problema classico dell'instabilità baroclinica lineare dal punto di vista della localizzazione dei relativi autovalori nel piano complesso. L'analisi è eseguita per un generico flusso zonale baroclinico perturbato da un'onda piana monocromatica, armonica nella latitudine. I risultati principali, ottenuti esaminando le proprietàa priori dell'equazione agli autovalori, forniscono stime sulla velocità di fase e il tasso di accrescimento della perturbazione. Ne consegue la localizzazione dello spettro in una regione limitata del piano complesso che risulta dipendere dal flusso zonale solo tramite i suoi valori estremi ed il massimo dello shear. Il confinamento ottenuto risulta tanto piú stretto quanto maggiore è il numero d'onda della struttura meridionale della perturbazione: nel caso delle armoniche superiori si migliorano le stime esistenti in letteratura.

---

Резюме Исследуется классическая проблема бароклинной неустойчивости с точки зрения ограничения собственных значений в комплексной плоскости. Проводится анализ бароклинного зонного течения, возмущенного монохроматической плоской волной, гармонической по широте. Основные результаты, полученные из свойств уравнения для собственных значений, дают оценки для фазовой скорости и интенсивности роста возмущения. Воледствии этого, полученный спектр заключен внутри ограниченной области комплексной области, которая зависит от зонного потока только через его экстремальные значения и максимум сдвига. В случае высших гармоник полученные оценки позволяют улучшить результаты, имеющиеся в литературе.

     

Evaluation of the atmospheric content of particulate mass from visibility observations

Summary Accurate estimates of the average value of the atmospheric extinction coefficient in the visible spectral range can be obtained from observations of visibility if they are carefully made according to Horvath's criteria. Since the perception function depends on the spectral features of atmospheric attenuation and illumination, the average coefficients due to Rayleigh scattering and to absorption by water vapour, ozone and nitrogen dioxide are evaluated as a function of the wave-length of maximum perception. Thus, the average extinction coefficient by particulate matter can be obtained as the difference between the average value of the atmospheric extinction coefficient and the sum of the various coefficients given by Rayleigh scattering and absorption by minor gases. From this evaluation, the mass content of particulate matter along the horizontal path at ground level can be estimated by making use of a large set of mass extinction coefficients obtained for different models of both airborne particles and water droplets and calculated at the wave-length of maximum perception for various turbidity conditions.

---

Riassunto Stime accurate del valore medio del coefficiente di estinzione atmosferical nel visibile possono essere ottenute da osservazioni di visibilità, se queste sono fatte accuratamente secondo i criteri suggeriti da Horvath. Poiché la funzione di percezione varia in funzione delle caratteristiche spettrali di attenuazione atmosferica e d'illuminazione, si sono valuatati i coefficienti medi dovuti allo scattering di Rayleigh e all'assorbimento da vapor d'acqua, da ozono e da biossido di azoto in funzione della lunghezza d'onda di massima percezione. Allora, si può calcolare il coefficiente medio di estinzione delle particelle atmosferiche come differenza tra il coefficiente medio di estinzione atmosferica e la somma dei vari coefficienti prodotti dallo scattering di Rayleigh e dall'assorbimento dei gas atmosferici minori. Da questa valutazione, si può ottenere una stima del contenuto di massa delle particelle lungo il percorso orizzontale al suolo, facendo uso di un ampio insieme di coefficienti di estinzione per unità di massa ottenuti per diversi modelli di particelle atmosferiche e di goccioline d'acqua e calcolati alla lunghezza d'onda di massima percezione per differenti condizioni di torbidità atmosferica.

---

Резюме Точные оценки средней велины козффициента атмосферной экстинкции в видимой спектральной области могут быть получены из наблюдений видимости, если эти наблюдения проводятся в соответствии с критериями Хорвата. Так как функция восприятия зависит от спектральных особенностей атмосферного ослабления и освешенности, то средние коэффициенты, обусловленные релеевским рассеянием и поглошением в водяном паре, озоне и двуокиси азота, оцениваются как функция длины волны для максимального восприятия. Таким образом, средний коэффициент экстинкции, обусловленный микрочастицами, может быть получен как разность между средней величиной атмосферного коэффипиента экстинкции и суммы различных коэффициентов, задаваемых релеевским рассеянием и поглощением в менее существенных газах. Из этой оценки может быть получено массовое содержание микрочастиц вещества вдоль горизонтального пути на уровне Земли, используя большую систему массовых козффициентов зкстинкции, полученных для различных моделей находящихся в воздухе частиц и водяных капель и вычисленных на длине волны максимального восприятия для различных условий помутнения.

     

Magnetoelastic behaviour of amorphous ferromagnetic ribbons in response to an applied tensile stress

Summary The magnetization changes, ΔM, induced by an external tensile stress, σ, in metallic-glass ribbons are theoretically calculated starting from the simplified model generally used for describing the magnetoelastic coupling in amorphous metals. Taking into account the discrepancies between the ideal behaviour and the real one as revealed in commercial amorphous ribbons, we show that the experimental results, concerning ΔM as a function of σ, can be well predicted by the theoretical evaluations. On the other hand, it results that a suitable ferromagnetic ribbon can be a magnetoelastic sensor able to measure variations of ≃1 MPa up to the 100 MPa stress.

---

Riassunto Le variazioni di magnetizzazione prodotte da una tensione esterna in nastri di metallo amorfo sono state teoricamente calcolate partendo dal modello semplificato generalmente adottato per descrivere l'accoppiamento magnetoelastico in detti materiali. Tenendo conto delle differenze tra il comportamento reale e quello ideale, si mostra come i risultati sperimentali, ottenuti nei nastri amorfi in commercio, possono essere ben previsti mediante le valutazioni teoriche. D'altra parte, si mostra come un nastro amorfo, opportunamente selezionato, possa rilevare variazioni di tensione di 1 MPa sino a valori base della sollecitazione di circa 100 MPa.

---

Резюме Теоретически вычисляются изменения намагниченности, ΔM, индуцированные внешним растятивающим напряжением, σ, в металлических аморфных полосах, исходя из упрощенной модели, обычно используемой для описания магнитоупругой связи в аморфных металлах. Учитывая различия между идеальным поведением и реальным поведением, мы показываем, что экснериментальные результаты в коммерческих аморфных полосах для зависимости ΔM от σ могут быть получены из теоретических вычислений. С другой стороны, отмечается, что соответствующая ферромгнитная полоса может представлять магнитноупругий датчик, способный измерять изменения напряжения от ≃1 МПа вплоть до 100 МПа.

     

A comparison between GEOS 1 magnetic-field measurements and some models of the geomagnetic field

Summary A comparison between the quiet-time magnetic-field measurements performed on the GEOS 1 spacecraft in the period May 13, 1977–December 13, 1977 and the predictions of four geomagnetic-field models is presented. For the explored magnetospheric region the best approximation to the GEOS 1 measurements is given by the 1976 Olson and Pfitzer model: the difference between its predictions and the experimental data never exceeds 3 per cent in the absolute value of the field and 3 degrees in the field direction.

---

Riassunto Si presentano i risultati di un confronto fra le misure di campo magnetico eseguite dal satellite GEOS 1 nel periodo 13 Maggio 1977–13 Dicembre 1977 e i corrispondenti valori previsti da quattro diversi modelli di campo geomagnetico. Il confronto è limitato a periodi di quiete geomagnetica. Per le regioni magnetosferiche esplorate, la migliore approssimazione alle misure di GEOS 1 è data dal modello Olson e Pfitzer 1976: la differenza fra i valori sperimentali e previsti è inferiore al 3% nel valore assoluto del campo e a 3° nella sua direzione.

---

Резюме Проводится сравнение измерений магнитного поля, проведенных на спутнике GEOS-I в период с 13 мая 1977 г. по 13 декабря 1977 г., с соответствуюъими предсказаниями четырех моделей геомагнитного поля. Для исследованной области магнитосферы наилучшая аппроксимация измерений, проведенных на GEOS-I, получается с помошью модели Олсона и Пфитцера. Различия между предсказаниями модели и экспериментальными данными никогда не превышают 3% для абсолютной величины поля и 3 градусов для направления поля.