Na atual discussão do processo de mudanças climáticas, e seus efeitos nas zonas costeiras, o presente estudo tem como objetivo ampliar o entendimento dos fatores responsáveis pelo processo erosivo estabelecido na praia do Hermenegildo, entre os anos de 1947 e 2012, através da associação de dados oceanográficos que levam a intensificação desse processo, e dados geomorfológicos tradicionais. A partir de dados de linha de costa, obtidos através de imagens de satélite, fotografias aéreas, de diferentes épocas, e dados de GPS RTK coletados in situ, foi possível caracterizar o comportamento da linha de costa da praia do Hermenegildo em micro e mesoescala. Dados de TSM, direção e intensidade dos ventos e altura de ondas, obtidos da NOAA, também foram incorporados no estudo. Ao longo de 65 anos, a taxa de retração média da linha de costa foi de 1,68 m/ano, com os maiores picos erosivos registrados entre os anos de 1996 a 2000 (6,29 m/ano) e 2005 a 2006 (5,25 m/ano). Os intervalos com as maiores taxas de recuo são coincidentes com os períodos de ocorrência de forte El Niño e anomalias na TSM. Em anos onde esses eventos são coincidentes, em mesma intensidade, foram registradas as maiores perdas por erosão. Um comparativo feito entre os dados de TSM e retração média da linha de costa apresentaram uma correlação de 80%, num cenário onde os ventos provenientes do quadrante SW são os mais significativos. Quando comparados os dados de TSM e nível médio do mar local (obtidos por modelagem), esses não apresentam correlação significativa. Contudo, quando analisados e comparados separadamente, os dados variam coincidentemente para o mesmo intervalo temporal de forma que, quando se identificou variações na TSM, observou-se também uma variação no nível. O conhecimento do comportamento da linha de costa é fundamental para fins de planejamento e ordenamento do litoral. Dessa forma, a partir do conjunto de dados, foi efetuada uma previsão da posição futura da linha de costa para os anos de 2022, 2032 e 2100, tendo como base o ano de 2012. Estas apresentaram um recuo de 8,18 m, 22,29 m e 151,57 m, respectivamente. De posse dessas informações, um mapa de probabilidades ao processo erosivo foi gerado destacando que, o setor norte do balneário é o mais suscetível à erosão. O produto cartográfico obtido, o qual contempla informações de diferentes escalas, poderá servir como uma ferramenta importante aos gestores costeiros municipais. No que diz respeito ao estabelecimento de possíveis soluções para amenizar ou mitigar a problemática da erosão, o mapa de probabilidades à erosão dará suporte ao processo de expansão do balneário, à medida que os gestores terão mapeadas as áreas de maior e menor probabilidade ao processo erosivo. / In the context of the current discussion of climate change and its effects along the coast al zones, this study aims to broaden the understanding about the responsible factors for the well established coastal erosion at Hermenegildo beach, between the years 1947 and 2012, throughout the association of oceanographic data that may have lead to its intensification, and conventional geomorphological data. Using shoreline position data, through satellite imagery, air photographs of various periods combined with GPS RTK data collected in situ, it was possible to characterize shoreline behavior at micro and medium scale. TSM, wind strength and direction as well as wave height data from NOAA, have also been incorporated to this study. Along 65 years, mean shoreline recession has been of 1.68 m/yr, with highest erosion rates registered between 1996 and 2000 (6.29 m/yr) and between 2005 and 2006 (5.25 m/yr). The highest shoreline recession values coincide with El Niño periods and with TSM anomalies. Throughout the years when these events coincided and had the same intensity, the highest erosion rates were registered. A comparison between TSM data and mean shoreline recession demonstrated a positive correlation of 80%, in a scenario where SW winds predominate. Conversely, when TSM and mean local sea level (modeled), no significant correlation was observed. Nonetheless, when compared and analyzed separately, data varied coincidently for the same time interval, that is when variations in TSM occurred, mean sea level also varied. Understanding shoreline behavior is essential for coastal planning and development. This way, using the available data it was possible to predict future shoreline position for the years 2022, 2032 and 2100, using the 2012 shoreline position as a starting point. Resulting future shoreline positions are 8.18 m, 22.29 m and 151.57 m, respectively. Based on this information, a probabilistic map of erosion risk was prepared highlighting that the northern sector of Hermenegildo is more susceptible to erosion. The resulting cartographic product, which comprises information at various scales, may be used as an important tool for local coastal managers. Regarding the establishment of possible solutions in order to mitigate the erosion problem, the erosion probability map will give support to broaden urbanization along the beach, since the coastal managers will know which area are at higher or lower risk of erosion.

Nesse trabalho estudamos um laser de estado sólido sujeito a realimentação optica de frequência modificada de um ponto de vista da teoria de bifurcações. Fizemos uma an alise bastante ampla da dinâmica desse laser no espaço de dois parâmetros de injeção (a dessintonização de frequência e a intensidade da injeção) utilizando métodos de integração direta e continuação numérica. Enquanto o método de integração numérica nos possibilitou analisar as dinâmicas mais complexas, incluindo transições para o caos e hipercaos, o método de continuação numérica nos permitiu estudar curvas de bifurcações estáveis e instáveis. A análise foi realizada estudando os efeitos causados pela mudança dos parâmetros que representam o tempo de vida da inversão populacional e a saturação cruzada, responsável pelo acoplamento dos campos dentro do meio ativo. Mostramos que o parâmetro que descreve o tempo de vida da inversão populacional e responsável pelo surgimento de diversas instabilidades no sistema, como o fenômeno de multiestabilidade, surgimento de orbitas periódicas e quase-peri odicas, assim como rotas para o caos via dobramento de período e torus. Para o parâmetro de acoplamento dos campos, mostramos que ele possibilita a presença de hipercaos em nosso sistema, este podendo se apresentar no que denominamos de hipercaos \fraco" e \forte". Dentro da região de hipercaos \forte", mostramos transições determinísticas de dois regimes, em que num deles o laser opera no modo de Q-switching, enquanto que no outro o laser apresenta pequenas oscilações irregulares. Por m, mostramos a existência de uma estatística de eventos extremos dentro do regime hipercaótico. / In this work we studied a solid state laser subjected to frequency-shifted optical feedback from a bifurcation theory point of view. We performed a very broad analysis of the dynamics of this laser in the space of two injection parameters (frequency detuning and injection intensity) using direct integration and numerical continuation methods. While the numerical integration method allowed us to analyze the more complex dynamics, including chaos and hyperchaos transitions, the numerical continuation method allowed us to study stable and unstable bifurcation curves. The analysis was carried out by studying the e ects caused by the change of the parameters that represent the life time of the population inversion and the cross saturation, responsible for the coupling of the elds within the active medium. We show that the parameter that describes the life time of the population inversion is responsible for the appearance of several instabilities in the system, such as the multistability phenomenon, the appearance of periodic and quasi-periodic orbits, as well as routes to chaos via period doubling and torus . For the eld coupling parameter, we show that it allows the presence of hyperchaos in our system, which may present in what we call "weak"and "strong"hyperchaos. Within the "strong"hyperchaos region, we show deterministic transitions of two regimes, in which one laser operates in the Q-switching mode, while in the other the laser presents small irregular oscillations. Finally, we have shown the existence of a extreme events statistic within the hyperchaotic regime.

Neste estudo foram analisadas possíveis tendências de aumento da precipitação em nove estações pluviométricas na sub-bacia 87, incluindo Porto Alegre, no Estado do Rio Grande do Sul, para 50 anos de dados. Eventos extremos são responsáveis por muitos problemas, principalmente em áreas urbanas, e a frequência e a magnitude destes eventos podem aumentar com as alterações climáticas. No intuito de avaliar o impacto de alterações climáticas, em Porto Alegre, utilizou-se o modelo Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG). O LARS-WG é um gerador estocástico capaz de simular cenários climáticos em escala local. Para cada série histórica das estações analisadas, na sub-bacia 87, foi aplicado o teste estatístico de Mann Kendall para identificar possíveis tendências nos dados anuais e trimestrais. Na estação de Porto Alegre também foi realizada pesquisa para identificar o aumento na frequência de ocorrência de alturas de precipitação em diferentes faixas e análise de tendência noshttp://www.bibliotecadigital.ufrgs.br/da.php?nrb=001053508&loc=2017&l=5219eb420c00bf62 dados sub-diários. A geração de séries sintéticas de precipitação para diferentes cenários teve como base os dados pluviométricos da série de Porto Alegre, que consistiu na utilização do período de 1974 a 2014 na geração da linha de base para calibração do LARS-WG. Após a geração de séries sintéticas de precipitação para um clima atual, foi selecionado o máximo diário anual e este foi desagregado em dados subdiários. Na sequência avaliou-se o impacto das alterações em três cenários do IPCC, A1B, A2 e B1. Em cada um dos arquivos de precipitação diária, geradas por projeção no LARS-WG, foi realizada a desagregação em precipitações sub-diárias Os resultados da aplicação do teste de Mann Kendall indicam tendência no aumento do total anual e no número de dias chuvosos (NDC). O trimestre que mais contribuiu para este aumento corresponde à primavera. Entretanto nas estações de Porto Alegre e Sapucaia do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre, São Lourenço no Litoral Sul e Renânia e Serra do Pinto numa região de relevo acidentado próximo ao Litoral Norte também se identificou tendência de aumento no verão e no outono. Em Porto Alegre não foi verificada tendência na precipitação diária máxima anual, permitindo a utilização do LARS-WG que assume que as séries de dados diários observados são estacionárias e gera séries sintéticas com características estatísticas semelhantes à série de dados observados. Uma análise comparativa dos resultados entre as IDFs projetadas com o LARS-WG e a IDF definida por Weschenfelder et al. (2015) indica aumento das precipitações intensas. No primeiro período de projeção no cenário A1B, os desvios ficaram na faixa de 8 a 16% para quatro dos modelos, no cenário A2 os desvios ficaram na faixa de 9 a 19% e no cenário B1 de 7 a 19% em cinco modelos. Para o segundo período de projeção apresentou uma grande variabilidade com desvios entre -3 e 40%. O caminho para reduzir as incertezas é o monitoramento continuado das variáveis meteorológicas, pois a modelagem do clima só pode ser aprimorada com a incorporação de dados reais aos modelos. / This study analyzes possible trends of precipitation increase in nine rainfall stations in subbasin 87, including Porto Alegre, in the State of Rio Grande do Sul, for 50 years of data. Extreme events are responsible for many problems, especially in urban areas, and the frequency and magnitude of these events may increase with climate change. In order to evaluate the impact of climate change in Porto Alegre, the Long Ashton Research Station - Weather Generator (LARS-WG) model was used. The LARS-WG is a stochastic generator capable of simulating local scale climate scenarios. The Mann Kendall's statistical test was applied for each historical series of the analyzed stations in sub-basin 87 in order to identify possible trends in annual and trimestral data. At the Porto Alegre station, research was also conducted to identify the increase in the frequency of occurrence of precipitation heights in different bands and trend analysis in the sub-diary data. The generation of synthetic precipitation series for different scenarios was based on the pluviometric data of the Porto Alegre series, which consisted of the use of the period from 1974 to 2014 in the generation of the baseline for LARS-WG calibration After the generation of synthetic series of precipitation for a current climate, the maximum annual daily was selected and this was disaggregated in sub-diary data. The impact of the changes was then evaluated in three scenarios of the IPCC, A1B, A2 and B1. In each of the daily precipitation files generated by LARS-WG projection, disaggregation in sub-daily precipitation was conducted. The results of the Mann Kendall test indicate a trend in the annual total increase and in the number of rainy days (NDC). The trimester that contributed most to this increase is spring. However, in the Porto Alegre and Sapucaia do Sul stations, in the metropolitan area of Porto Alegre, São Lourenço in the South Coast and Renânia and Serra do Pinto, in an area of rugged relief near the North Coast, there was also a tendency to increase in summer and fall. In Porto Alegre, no trend was observed in the annual maximum daily precipitation, allowing the use of LARSWG, which assumes that the observed daily data series are stationary and generates synthetic series with similar statistical characteristics to the data series observed. A comparative analysis of the results between the IDFs projected with the LARS-WG and the IDF defined by Weschenfelder et al. (2015) indicates an increase in intense precipitation.

O estudo sobre a formação de jovens violentos tem por objetivo formular e avaliar, em nível agregado, os fatores etiológicos mais importantes na formação dos perfis atitudinais violentos entre os jovens, destacadamente aqueles identificados como de violência extrema. Para tanto, definimos um modelo causal, discutindo e operacionalizando a noção de “Disposicionalidade Violenta” (FANDINO MARINO, 2012b) como variável dependente e estabelecendo quatro campos etiológicos (brutalização, socialização familiar, socialização escolar e socialização comunitária) como variáveis independentes, com base nas contribuições da moderna criminologia, especialmente aquelas de Athens (1992, 1997), Hirschi (2001) e Gottfredson and Hirschi (1990). O estudo incluiu a formação de banco de dados com respostas oferecidas por 111 jovens - de sexo masculino, oriundos de áreas de exclusão e de faixa etária relativamente homogênea, ligados a instituições de onde se poderia esperar ampla variedade de disposicionalidade violenta, incluindo violência extrema. Os questionários aplicados e combinados nesse estudo foram a Escala de Socialização Violenta (Violent Socialization Scale Questionnaire), desenvolvida por Rhodes et al (2003) e o High School Questionnaire, Richmond Youth Study (HIRSCHI, 2001), adaptado. A pesquisa envolveu também uma parte qualitativa, com entrevistas em profundidade (abordagem de histórias de vida) com um grupo de adolescentes e jovens adultos envolvidos em atos infracionais graves, internos em unidades da Fundação de Atendimento Socioeducativo (Fase) do RS, e um grupo pareado de amigos de infância desses entrevistados, indicados por eles, não envolvidos com o mundo do crime. As técnicas de fatorialização e análise de regressão estatística do tipo stepwise permitiram a operacionalização e a análise etiológica do modelo de 26 variáveis independentes. Quatro delas, a) treinamento violento, b) experiência precoce com drogas ilegais e pequenos delitos, c) expulsão da escola e d) subjugação violenta, apresentaram coeficientes elevados e estatisticamente significativos de influência causal ( β = 0.54, 0.23, 0.20 e -0.19 respectivamente). Elas explicam, juntas, 38,5% da variação da disposicionalidade violenta. Além de testar o manuseio e a profundidade dos campos etiológicos do modelo, a tese demonstra, em seu recorte específico, o papel destacado de um tipo de socialização comunitária – especialmente o treinamento violento – derivado, presumidamente, das relações estabelecidas pelo tráfico de drogas com as juventudes periférias urbanas no Brasil. / The study on the formation of violent young people has as goal to formulate and evaluate, in aggregate level, the most important etiological factors in the formation of attitudinal violent profiles among the adolescents and young adults, notably those profiles identified with extreme violence. In order to do so, we have defined a causal model, discussing and operationalizing the notion of “Violent Dispositionality” (FANDINO MARINO, 2012b) as a dependent variable and establishing four etiological fields (brutalization, family socialization, school socialization and community socialization) as independent variables, on the basis of contributions from modern criminology, especially those from Athens (1992, 1997), Hirschi (2001) e Gottfredson and Hirschi (1990). The study includes data-base formation from answers offered by 111 young males, derived from excluded and poor urban communities, within a relatively homogeneous age range, linked to institutions from where one could expect a large variety of violent dispositionality, including extreme violence. The applied and combined surveys in this study were the Violent Socialization Scale Questionnaire, developed by Rhodes et al (2003) and the High School Questionnaire, Richmond Youth Study (HIRSCHI, 2001), adapted. The research also involved a qualitative aspect, with in depth interviews (life-story approach) with a adolescent and young adult group involved in serious offenses, inmates in Fase (Foundation for Social and Educational Assistence) facilities in the state of Rio Grande do Sul; and a paired group of childhood friends of the inmates, nominated by them as people who had not gotten involved with criminality. The factor analysis and stepwise regression analysis techniques allowed the operationalization and the etiological analysis of the 26 independent variables model. Four of them, a) violent coaching; b) premature experience with ilegal drugs and misdemeanors; c) expulsion from school; d) violent subjugation, presented elevated and statistically significant coefficients of causal influence ( β = 0.54, 0.23, 0.20 e -0.19 respectively). The four variables explain, together, 38,5% of the violent dispositionality variation. Besides testing the handling and depth of the etiological fields of the model, the thesis demonstrates, in its specific frame, the prominent role of community socialization - specially through violent coaching - which presumably derives from the relations established between drug trafficking and the youth of poor urban communities in Brazil.

Este trabalho apresenta o cálculo da cota de inundação para a Enseada do Itapocorói e para a praia de Morro dos Conventos, litoral do Estado de Santa Catarina. Para atingir os objetivos desse trabalho, a cota de inundação foi calculada através da soma das marés meteorológica e astronômica e do wave run-up. Foi utilizada uma base de 60 anos (horária) de dados de marés e ondas, além de dados de batimetria e topografia das praias. Com o intuito de se obter dados mais realistas do wave run-up, os parâmetros ondulatórios da base de dados foram transferidos de águas profundas para próximo da costa com a utilização do modelo SWAN (Simulating Waves Nearshore). A Enseada do Itapocorói foi dividida em quatro setores (exposto, semiexposto, semiprotegido e protegido) em função dos diferentes graus de exposição à ação de ondas, sendo as equações calibradas para cada setor. A partir dos resultados para Enseada do Itapocorói, notou-se que quanto mais exposta a praia, melhor as equações existentes representavam o wave run-up, assim, para a praia de Morro dos Conventos foi utilizada a equação mais aceita na literatura sem calibração. A cota de inundação instantânea foi calculada para cada hora da série de 60 anos somando-se o wave run-up às marés astronômicas e meteorológicas. Sobre a série de cota de inundação instantânea, para ambas as áreas, foi calculada a cota atingida durante 50% do tempo e por eventos extremos com recorrência de 50, 100 e 200 anos. A estas foi adicionada a previsão de elevação do nível do mar de longo prazo para o mesmo período. A cota atingida durante 50% do tempo na Enseada do Itapocorói foi de 1,35 m no setor exposto, enquanto nos setores semiexposto, semiprotegido e protegido foi de 1 m, 0,9 m e 0,7 m respectivamente. Também, o setor exposto foi o que apresentou as maiores cotas atingidas, sendo 3,45 m, 3,85 m e 4,45 m com tempo de recorrência de 50,100 e 200 anos respectivamente. No setor semiexposto, os valores calculados foram de 2,85 m (50 anos), 3,25 m (100 anos) e 3,9 m (200 anos). No setor semiprotegido, as cotas com tempo de recorrência de 50, 100 e 200 anos foram de 2,65 m, 3,05 m, 3,75 m respectivamente. Já o setor protegido apresentou as menores cotas entre os setores, 2,4 m, 2,85 m e 3,5 m para 50, 100 e 200 anos de tempo de recorrência. Considerando a extensão da área costeira que possui um levantamento de topografia do terreno, 2,4 % da área é inundada durante 50% do tempo, subindo para 26%, 29% e 33% nos casos de recorrência com 50, 100 e 200 anos. A cota atingida na praia de Morro dos Conventos durante 50% do tempo é de 1,1 m, já as cotas calculadas para os tempos de recorrência de 50, 100 e 200 anos foram de 4,2 m, 4,6 m e 5,35 m respectivamente. E, da mesma forma, a área costeira com levantamento topográfico teve 15% de superfície é inundada em 50% do tempo, passando para 85%, 91% e 96% da área total analisada com 50, 100 e 200 anos de tempo de recorrência. A metodologia proposta neste trabalho contribui para o planejamento de zonas costeiras, à medida que indica áreas afetadas por inundação aos eventos extremos. A apresentação de cartas contendo esse tipo de informação em ambiente de SIG facilita a tomada de decisão e o entendimento da área por determinado evento extremo. / The goal of this study is to determine the inundation levels at Ensenada do Itapocorói and Morro dos Conventos beaches, located in Santa Catarina State. This was accomplished through the calculation of the inundation level as the sum of astronomical and meteorological tides and wave run-up. The database for this study included -60 years of hourly waves and tides, bathymetric and topographic data. The instantaneous sea level has been defined for each hour of the data series through the summation of astronomical and meteorological tides. To determine more realistic wave run-up data, the wave parameters have been propagated to shallower water using the SWAN (Simulating WAves Nearshore) model. Published equations were used and results were compared with measured data at a headland bay beach (Enseada do Itapocorói); furthermore, the equations have been calibrated for four sectors of the bay (exposed, semi-exposed, semi-protected and protected). Morro dos Conventos is an exposed beach, comparable to those for which the equations have been developed, so the raw, un-calibrated equations were applied for this site. The inundation level was calculated for each hour of the 60 year-long series by summing the run-up values to obtain the instantaneous level. Over the series of inundation levels, the area inundated during 50% of the time, and the return period for this inundation, have been calculated for 50, 100 and 200 years. The sea-level rise prediction for each calculated period has also been incorporated in order estimate the area likely to be inundated by future events. For Enseada do Itapocorói, the inundation level reached 50% of the time was 1,35 m in the exposed sector, 1 m in the semi-exposed sector, 0,9 m in the semi-protected sector and 0,7 in the protected sector. The exposed sector demonstrated the highest values of inundation, 3,45, 3,85 and 4,5 m for 50, 100 and 200 years of return period respectively. At the semi-exposed sector, the values calculated were 2,85 (50 years), 3,25 (100 years) and 3,9 (200 years) m. At semi-protected sector, inundation levels for the 50-, 100- and 200-year return period intervals were 2,65, 3,05 and 3,75 m, respectively. At the protected sector the lowest levels were reached: 2,4, 2,85 and 3,5 m for 50-, 100- and 200-year return period intervals. 2,4% of the total area for which topographic data is available would be inundated during 50% of the time, increasing to 26%, 29% and 33% for 50-, 100- and 200-year return periods. At Morro dos Conventos, the level of inundation reaches 1,1 m 50% of the time;, for 50,100 and 200 years the level rises to 4,2, 4,6 and 5,36 m respectively. Approximately 15% of the area for which topographic data is available would be area is inundated during 50% of the time, 85% with a 50 year return period, 91% with a 100-year period and 96% with a 200 year period.

abstract: Electricity infrastructure vulnerabilities were assessed for future heat waves due to climate change. Critical processes and component relationships were identified and characterized with consideration for the terminal event of service outages, including cascading failures in transmission-level components that can result in blackouts. The most critical dependency identified was the increase in peak electricity demand with higher air temperatures. Historical and future air temperatures were characterized within and across Los Angeles County, California (LAC) and Maricopa County (Phoenix), Arizona. LAC was identified as more vulnerable to heat waves than Phoenix due to a wider distribution of historical temperatures. Two approaches were developed to estimate peak demand based on air temperatures, a top-down statistical model and bottom-up spatial building energy model. Both approaches yielded similar results, in that peak demand should increase sub-linearly at temperatures above 40°C (104 °F) due to saturation in the coincidence of air conditioning (AC) duty cycles. Spatial projections for peak demand were developed for LAC to 2060 considering potential changes in population, building type, building efficiency, AC penetration, appliance efficiency, and air temperatures due climate change. These projections were spatially allocated to delivery system components (generation, transmission lines, and substations) to consider their vulnerability in terms of thermal de-rated capacity and weather adjusted load factor (load divided by capacity). Peak hour electricity demand was projected to increase in residential and commercial sectors by 0.2–6.5 GW (2–51%) by 2060. All grid components, except those near Santa Monica Beach, were projected to experience 2–20% capacity loss due to air temperatures exceeding 40 °C (104 °F). Based on scenario projections, and substation load factors for Southern California Edison (SCE), SCE will require 848—6,724 MW (4-32%) of additional substation capacity or peak shaving in its LAC service territories by 2060 to meet additional demand associated with population growth projections. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil, Environmental and Sustainable Engineering 2018

abstract: This study performs numerical modeling for the climate of semi-arid regions by running a high-resolution atmospheric model constrained by large-scale climatic boundary conditions, a practice commonly called climate downscaling. These investigations focus especially on precipitation and temperature, quantities that are critical to life in semi-arid regions. Using the Weather Research and Forecast (WRF) model, a non-hydrostatic geophysical fluid dynamical model with a full suite of physical parameterization, a series of numerical sensitivity experiments are conducted to test how the intensity and spatial/temporal distribution of precipitation change with grid resolution, time step size, the resolution of lower boundary topography and surface characteristics. Two regions, Arizona in U.S. and Aral Sea region in Central Asia, are chosen as the test-beds for the numerical experiments: The former for its complex terrain and the latter for the dramatic man-made changes in its lower boundary conditions (the shrinkage of Aral Sea). Sensitivity tests show that the parameterization schemes for rainfall are not resolution-independent, thus a refinement of resolution is no guarantee of a better result. But, simulations (at all resolutions) do capture the inter-annual variability of rainfall over Arizona. Nevertheless, temperature is simulated more accurately with refinement in resolution. Results show that both seasonal mean rainfall and frequency of extreme rainfall events increase with resolution. For Aral Sea, sensitivity tests indicate that while the shrinkage of Aral Sea has a dramatic impact on the precipitation over the confine of (former) Aral Sea itself, its effect on the precipitation over greater Central Asia is not necessarily greater than the inter-annual variability induced by the lateral boundary conditions in the model and large scale warming in the region. The numerical simulations in the study are cross validated with observations to address the realism of the regional climate model. The findings of this sensitivity study are useful for water resource management in semi-arid regions. Such high spatio-temporal resolution gridded-data can be used as an input for hydrological models for regions such as Arizona with complex terrain and sparse observations. Results from simulations of Aral Sea region are expected to contribute to ecosystems management for Central Asia. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Aerospace Engineering 2012

abstract: In this thesis, we present the study of several physical properties of relativistic mat- ters under extreme conditions. We start by deriving the rate of the nonleptonic weak processes and the bulk viscosity in several spin-one color superconducting phases of quark matter. We also calculate the bulk viscosity in the nonlinear and anharmonic regime in the normal phase of strange quark matter. We point out several qualitative effects due to the anharmonicity, although quantitatively they appear to be relatively small. In the corresponding study, we take into account the interplay between the non- leptonic and semileptonic weak processes. The results can be important in order to relate accessible observables of compact stars to their internal composition. We also use quantum field theoretical methods to study the transport properties in monolayer graphene in a strong magnetic field. The corresponding quasi-relativistic system re- veals an anomalous quantum Hall effect, whose features are directly connected with the spontaneous flavor symmetry breaking. We study the microscopic origin of Fara- day rotation and magneto-optical transmission in graphene and show that their main features are in agreement with the experimental data. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Physics 2013

abstract: The influence of climate variability and reclaimed wastewater on the water supply necessitates improved understanding of the treatability of trace and bulk organic matter. Dissolved organic matter (DOM) mobilized during extreme weather events and in treated wastewater includes natural organic matter (NOM), contaminants of emerging concern (CECs), and microbial extracellular polymeric substances (EPS). The goal of my dissertation was to quantify the impacts of extreme weather events on DOM in surface water and downstream treatment processes, and to improve membrane filtration efficiency and CECs oxidation efficiency during water reclamation with ozone. Surface water quality, air quality and hydrologic flow rate data were used to quantify changes in DOM and turbidity following dust storms, flooding, or runoff from wildfire burn areas in central Arizona. The subsequent impacts to treatment processes and public perception of water quality were also discussed. Findings showed a correlation between dust storm events and change in surface water turbidity (R2=0.6), attenuation of increased DOM through reservoir systems, a 30-40% increase in organic carbon and a 120-600% increase in turbidity following severe flooding, and differing impacts of upland and lowland wildfires. The use of ozone to reduce membrane fouling caused by vesicles (a subcomponent of EPS) and oxidize CECs through increased hydroxyl radical (HO●) production was investigated. An "ozone dose threshold" was observed above which addition of hydrogen peroxide increased HO● production; indicating the presence of ambient promoters in wastewater. Ozonation of CECs in secondary effluent over titanium dioxide or activated carbon did not increase radial production. Vesicles fouled ultrafiltration membranes faster (20 times greater flux decline) than polysaccharides, fatty acids, or NOM. Based upon the estimated carbon distribution of secondary effluent, vesicles could be responsible for 20-60% of fouling during ultrafiltration and may play a vital role in other environmental processes as well. Ozone reduced vesicle-caused membrane fouling that, in conjunction with the presence of ambient promoters, helps to explain why low ozone dosages improve membrane flux during full-scale water reclamation. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Civil and Environmental Engineering 2014

För att genomföra ett lyckat systemutvecklingsprojekt kan ett flertal utvecklingsmetoder användas. Utvecklingsmetoder hjälper till att undvika fallgropar under utvecklingsprocessen. De två typer av utvecklingsprocesser som arbetet baseras på är eXtreme Programming (XP) och Rational Unified Process (RUP). Genom att identifiera skillnader samt hur XP och RUP kan kombineras, presenteras olika faktorer. En faktor är projektstorlek som enligt litteratur är den viktigaste faktorn vid valet mellan XP och RUP. Med hjälp av en enkätundersökning hos ett antal utvecklingsföretag har data samlats in för att ta reda på om projektstorlek är en huvudsaklig faktor för valet mellan XP och RUP. Undersökningen resulterar i att verifiera eller falsifiera om projektstorlek är en huvudsaklig faktor vid valet mellan XP och RUP. Undersökningen visar med hjälp av ett poängsystem att projektstorlek inte är den huvudsakliga faktorn, det vill säga att hypotesen om att projektstorlek är huvudsaklig, falsifieras