Croatian Digital Dissertations Repository
Not a member yet
10487 research outputs found
Sort by
The religiosity of Ivan Meštrović
No full textU središtu znanstvenog istraživanja je religioznost Ivana Meštrovića (1883. – 1962.), hrvatskog i jugoslavenskog kipara, slikara, arhitekta i pisca. I. Meštrović je krštenjem službeno postao član Katoličke crkve. Cijeloga života bio je vezan uz Crkvu i prijateljevao je s brojnim svećenicima. Sakramentalni život je prakticirao isključivo u važnim životnim trenutcima vezanim uz primanje sakramenta krštenja, vjenčanja ili sprovodnih obreda. No treba reći da je prije smrti, usprkos nagovaranju svećenika, odbio primiti sakramenat bolesničkog pomazanja. Odbijanje sakramenta nije bila prepreka da mu se organizira crkveni sprovod. O umjetničkom stvaralaštvu I. Meštrovića postoje brojni znanstveni i stručni radovi, što se ne može reći kada su u pitanju njegovi radovi s vjerskom i religioznom tematikom, osobito kada je riječ o njegovoj religioznosti, koju je istraživalo tek nekoliko autora. U ovom radu se analizira sva kompleksnost Meštrovićeve religioznosti koja je sadržajno vezana uz njegova brojna djela nadahnuta kršćanskim temama, kao i uz teme koje se vezuju za židovstvo te grčku i egipatsku mitologiju. U radu se govori o oblikovateljima Meštrovićeve religioznosti, razlikujući pritom njihov utjecaj na njegovo umjetničko stvaralaštvo od utjecaja na njegovu religioznu misao, a time i samu religioznost. Polazi se od činjenice da religioznost zadire u dubinu ljudskog bića, pri čemu u tome važnu ulogu ima utjecaj obitelji i okoline, svetih mjesta, te snažna životna iskustva vezana uz bolest, patnju i smrt. Naglasak je stavljen na osobna unutarnja promišljanja umjetnika, iznesena u autobiografskim bilješkama i korespondenciji s najbližim prijateljima svećenicima.Rad ne sadrži sažetak na drugom jeziku
Ivan Benković – Life and Work
No full textHrvatski slikar, grafičar i ilustrator Ivan Benković (Rečica, 1886. – Chicago, 1918.) jedan je od istaknutih predstavnika prve generacije studenata koji su diplomirali na Privremenoj višoj školi za umjetnost i umjetni obrt u Zagrebu, osnovanoj 1907. godine. Iako je njegov umjetnički značaj prepoznat, posebice u polju grafike, najveći dio njegova stvaralaštva do sada je bio gotovo nepoznat. Provedenim istraživanjem detaljno je rekonstruiran Benkovićev životni i umjetnički put, kontekstualizirano je i valorizirano njegovo umjetničko stvaralaštvo u polju slikarstva, grafike, ilustracije, reklame i grafičkog dizajna, uz izradu kataloga svih dostupnih i publiciranih djela. Nakon školovanja na Privremenoj višoj školi za umjetnost i umjetni obrt u Zagrebu (1907. – 1911.), Benković, uz potporu državne stipendije, provodi semestar u specijalnoj klasi Akademije likovnih umjetnosti u Beču i zatim šest mjeseci u Parizu, pri čemu pohađa Académie de la Grande Chaumière. U listopadu 1912. godine zagrebački Salon Ullrich priređuje mu prvu i jedinu samostalnu izložbu održanu za njegova života, nakon koje odlazi u Sjedinjene Američke Države i boravi u New Yorku, Bridgeportu, Connecticut i naposljetku u Chicagu, gdje umire u listopadu 1918. godine. Na temelju istraženog opusa određene su pojedine etape Benkovićeva umjetničkog stvaralaštva, vezane uz utjecaje sredine u kojoj se u to vrijeme nalazio, ali i vlastitog promišljanja smjera kojim se želio kretati. U kratkom razdoblju djelovanja uspio je izgraditi kvalitetan umjetnički opus u stilskom rasponu od secesije, plenerizma i impresionizma do postimpresionizma, promišljajući o slikarskim uzorima i slobodno određujući stilski izraz ovisno o interpretaciji motiva kojim je bio inspiriran. Posebno se u slikarstvu ističu njegovi riječni i morski krajolici te prikazi veličanstvene američke prirode u kojima dosiže vrhunce svoje umjetnosti, a među hrvatskim grafičarima prvi je koristio novu tehniku linoreza izrađujući grafike visokoga umjetničkog dometa. Dolaskom u Sjedinjene Američke Države pozicionirao se kao prvi hrvatski umjetnik unutar iseljeničke zajednice, a njegov profesionalni rad u polju grafičkog dizajna i ilustracija te pejzaži i vedute američkih gradova predstavljaju neprepoznati segment iseljeničke umjetnosti Chicaga toga razdoblja.Croatian painter, graphic artist, and illustrator Ivan Benković (Rečica, 1886 - Chicago, 1918) was one of the prominent representatives of the first generation of students who graduated from the Temporary Higher School of Art and Applied Art in Zagreb, founded in 1907. Although his artistic significance was recognized, especially in the field of graphics, the majority of his work had been largely unknown until now. Through conducted research, Ivan Benković's life and artistic journey have been meticulously reconstructed. His artistic contributions in painting, graphics, illustration, advertising, and graphic design have been contextualized and valorized, culminating in a catalogue featuring all available and published works. Following his education at the Temporary Higher School of Art and Applied Art in Zagreb (1907 - 1911), Benković, supported by a state scholarship, spent a semester in a special class at the Academy of Fine Arts in Vienna and then six months in Paris, attending the Académie de la Grande Chaumière. In October 1912, he held his first and only solo exhibition during his lifetime at Salon Ullrich in Zagreb. After this exhibition, he travelled to the United States, stayed in New York, Bridgeport, Connecticut, and finally settled in Chicago, where he passed away in October 1918. Based on the explored body of work, various stages of Benković's artistic creation have been determined, intertwined with the influences of the environments he found himself in at the time and his own contemplation of the direction he intended to pursue. In a short period of activity, he managed to build a high-quality artistic oeuvre ranging in styles from plein air painting, Impressionism and Post-Impressionism to Secession, contemplating painting models and freely determining stylistic expressions based on the interpretation of the motifs that inspired him. Particularly outstanding in his paintings are his river and maritime landscapes and depictions of the magnificent American nature, where he reached the peaks of his artistry. Among Croatian graphic artists, he was the first to employ the new linocut technique, creating highly artistic graphics. Upon arriving in the United States, he positioned himself as the first Croatian artist within the diasporic community. His professional work in graphic design and illustration and landscapes and views of American cities represent an unrecognized segment of immigrant art in Chicago during that period
Early Modern Nautical Charts of the Adriatic Sea as a Medium of Communication
No full textPredmet istraživanja jesu ranonovovjekovne pomorske karte Jadranskog mora koje su razmatrane s aspekta njihove funkcije kao medija komunikacije. Cilj istraživanja bio je pružiti nove spoznaje o ranonovovjekovnim pomorskim kartama Jadranskog mora izrađenim u različitim europskim kartografskim središtima. Istraživanjem je primarno obuhvaćen korpus od 84 karte Jadranskog mora izrađene tijekom ranog novog vijeka s tim da su uz te karte radi komparativne analize u obzir uzete i srednjovjekovne karte Jadranskog mora kao i one karte koje su objavljene u prvim desetljećima 19. st. Među tim kartama niti jedna nije izrađena na prostoru današnje Hrvatske, a većina ih je izrađena u Veneciji koja je na različite načine iskazivala svoju dominaciju na Jadranu. Analiza originala i digitalnih reprodukcija iz brojnih hrvatskih i inozemnih arhiva, muzeja i knjižnica te pojedinih privatnih kartografskih kolekcija je rezultirala zaključkom da su putem pomorskih karata prenošene poruke koje su nadilazile nautički i geografski diskurs. Služile su kao važni dokumenti za potvrđivanje teritorijalnih aspiracija, odražavale su kulturne utjecaje i različite društvene interakcije koje su utjecale na navigaciju duž jadranskih plovidbenih ruta. Istraživanje integrira proučavanje imagoloških elemenata, simbola, toponima, preuveličanih prikaza otoka, kartografskih znakova i mjerila na kartama te šumova u komunikaciji, kako bi se prikazalo koje su komunikacijske tehnike primjenjivane na starim pomorskim kartama. Dekonstrukcija pomorskih karata, proučavanje alegorijskih prikaza i simbola na kompasnim ružama upućuje na to da su kartografi koristili religijske i druge kulturne elemente, reflektirajući geopolitičke i kulturne stvarnosti i aspiracije. Analiza toponima na pomorskim kartama Jadranskog mora otkrila je složene kartografske prakse koje su usko povezane s navigacijskim potrebama te kulturnim, političkim i socioekonomskim kontekstom. Promjene u geografskim imenima otkrivaju kako su karte korištene kao alati za potvrdu političkih aspiracija i implicitnu uspostavu kulturne nadmoći. Preuveličavano prikazivanje malih otoka i otočića kartografi su koristili kao strategiju za isticanje važnih objekata u terestričkoj navigaciji. Uključivanje većeg broja kartografskih znakova za sigurnost plovidbe i njihova postupna standardizacija omogućavala je sigurniju navigaciju. Upotreba više mjernih jedinica na mjerilima karata povećavala je komunikacijski potencijal karte. Greške u kartiranju, odnosno šumovi u komunikaciji, upućuju na ograničeno poznavanje prostora i utjecaj nekritičkog reproduciranja sadržaja što je posljedično smanjivalo pouzdanost karata. Navedeno je zasigurno dovodilo do problema prilikom navigacije. Važnost točnosti pomorskih karata radi omogućavanja efikasnosti i sigurnosti plovidbe potakla je potrebu za kontinuiranim poboljšanjima u kartografskim praksama. Pomorske karte ranog novog vijeka bile su više od navigacijskih pomagala; bile su vitalni mediji za prenošenje složenih prostornih, društvenih, političkih, socioekonomskih, kulturnih, konfesionalnih i drugih informacija. Utvrđen je značaj pomorskih karata kao dinamičnih medija komunikacije što pridonosi boljem razumijevanju povijesnog razvoja pomorske kartografije te razmatranju pomorskih karata ne samo kao zrcala društvenih i ekonomskih procesa na Jadranskom moru, već i medija koji su utjecali na te procese. Autori pomorskih karata u ranom novom vijeku nisu samo prikazivali već su i misaono oblikovali jadranski obalni, otočni i morski prostor kao područje višestrukih kontakata i konflikata.The subject of this research are early modern nautical charts of the Adriatic Sea, examined from the perspective of their function as medium of communication. The aim of the research was to provide new insights into early modern nautical charts of the Adriatic Sea produced in various European cartographic centers. The study primarily covered a corpus of 84 charts of the Adriatic Sea made during the early modern period, while also including for comparative analysis medieval charts of the Adriatic Sea and those published in the first decades of the 19th century. Among these charts, none were produced in the territory of presentday Croatia, and most were made in Venice, which expressed its dominance over the Adriatic in various ways. The analysis of originals and digital reproductions from numerous Croatian and foreign archives, museums, and libraries, as well as individual private cartographic collections, concluded that through nautical charts, messages that transcended nautical and geographical discourse were transmitted. They served as important documents for confirming territorial aspirations, reflecting cultural influences, and various social interactions that affected navigation along the Adriatic maritime routes. The research integrates the study of imagological elements, symbols, toponyms, exaggerated depictions of islands, cartographic signs, maps scales, and communication noise, to illustrate which communication techniques were applied on old nautical charts. The deconstruction of nautical charts, studying allegorical depictions, and symbols on compass roses suggest that cartographers used religious and other cultural elements, reflecting geopolitical and cultural realities and aspirations. The analysis of toponyms on nautical charts of the Adriatic Sea revealed complex cartographic practices closely linked to navigational needs and the cultural, political, and socioeconomic context. Changes in geographical names reveal how charts were used as tools to affirm political aspirations and implicitly establish cultural superiority. The exaggerated depiction of small islands and islets was used by cartographers as a strategy to highlight important objects in terrestrial navigation. The inclusion of a larger number of cartographic signs for navigation safety and their gradual standardization enabled safer navigation. The use of multiple units of measurement on map scales increased the communicative potential of the char. Errors in charting, or communication noise, indicate limited knowledge of the charted area and the impact of uncritical content reproduction, which consequently reduced the reliability of charts. This undoubtedly led to navigation problems. The importance of accuracy of nautical charts for enabling the efficiency and safety of navigation has spurred the need for continuous improvements in cartographic practices. Early modern nautical charts were more than navigational aids; they were vital media for conveying complex spatial, social, political, socioeconomic, cultural, confessional, and other information. The significance of nautical charts as dynamic medium of communication has been proven, enhancing a better understanding of the historical development of maritime cartography and allowing consideration of nautical charts not only as mirrors of social and economic processes in the Adriatic Sea but also as media that influenced these processes. Authors of nautical charts in the early modern period not only depicted but also conceptually shaped the Adriatic coastal, island, and marine space as an area of multiple contacts and conflicts
Utjecaj fotoničkog kristala na pojačanje Raman i SERS signala
No full textPhotonic crystals are periodic dielectric structures that enable control and manipulation of light propagation, making them highly attractive for various optical applications. A central feature of photonic crystals is the photonic bandgap, which not only forbids the propagation of certain wavelengths but also decreases group velocity and modifies the density of states at the photonic bandgap edges. By careful design and optimization of various parameters, photonic crystals with desired optical properties can be created, leading to enhanced light-matter interactions. This research demonstrates that the density of states increases while group velocity decreases at the high- and low-frequency edges of the photonic bandgap, enhancing light-matter interactions and thereby increasing the Raman scattering rate. Precise tuning of the photonic bandgap relative to the laser excitation wavelength is crucial for optimizing the enhancement conditions. Additionally, the integration of photonic crystals with metallic nanoparticles utilizes the strong localized electromagnetic fields generated by the nanoparticles to achieve even greater signal amplification. Experimental results confirmed that photonic crystals enhance both Raman and SERS signals and showed that the alignment between the laser excitation and the photonic bandgap is crucial for achieving optimal enhancement, with the best results obtained at the photonic bandgap edges. This specific alignment intensifies the light-matter interaction due to the reduced group velocity of light and an increased local density of optical states. Overall, this thesis offers a detailed analysis of how photonic crystals can enhance Raman and SERS signals, providing valuable insights for developing advanced optical sensors and analytical devices. The findings highlight the importance of photonic crystal design in achieving optimal enhancement conditions and offer guidelines for future research and applications in nanophotonics, biosensing, and material science.Fotonički kristali su periodične dielektrične strukture koje omogućuju kontrolu i manipulaciju širenja svjetlosti, što ih čini vrlo privlačnima za različite optičke primjene. Ključni pojam vezan uz fotoničke kristale je energetski zabranjeni pojas za fotone. Energetski zabranjeni pojas je spektralni raspon unutar kojeg je propagacija određenih valnih duljina svjetlosti zabranjena. Pažljivim dizajniranjem i optimizacijom različitih parametara je moguće kreirati strukture sa željenim optičkim svojstvima, koje omogućuju pojačanje interakcije između svjetlosti i materijala. Upravo zbog ovih jedinstvenih svojstava, fotonički kristali su postali ključne komponente u raznim optičkim primjenama, uključujući razvoj fotoničkih sklopova, visokoučinkovitih senzora i tehnologija za pojačanje optičkih signala. No, osim što sprječava širenje određenih valnih duljina kroz fotoničku strukturu, zabranjeni pojas značajno utječe i na druge optičke karakteristike kao što su grupna brzina svjetlosti i gustoća optičkih stanja. Na rubovima zabranjenog pojasa dolazi do smanjenja grupne brzine svjetlosti i povećanja gustoće optičkih stanja, što rezultira pojačanom interakcijom svjetlosti i materije. Ova svojstva su od presudne važnosti za optimizaciju spektroskopskih tehnika, poput Ramanovog raspršenja i površinski pojačanog Ramanovog raspršenja, koje se oslanjaju na snažne interakcije svjetlosti i materije kako bi postigle visoku osjetljivost i preciznost.
Ovo istraživanje bavi se ulogom fotoničkih kristala u pojačanju Raman i SERS signala, s posebnim naglaskom na pažljivo dizajniranje i optimizaciju karakteristika fotoničkog zabranjenog pojasa u odnosu na valnu duljinu laserskog pobuđivanja. U istraživanju su primarno korišteni fotonički kristali izrađeni od poroznog silicija, koji su odabrani zbog svoje jednostavne izrade, mogućnosti podešavanja optičkih svojstava te kompatibilnosti sa silicijskom tehnologijom. Tip fotoničkih kristala koji su se koristili u ovom radu su tzv. naborani filtri (eng. rugate filter), koji su karakteristični po sinusoidnoj varijaciji indeksa loma. Takav profil fotoničkog kristala omogućuje stvaranje visoko-podesivih fotoničkih zabranjenih pojasa, čime se dodatno povećava njihova primjenjivost u različitim optičkim uređajima. Jedan od ključnih aspekata ovog istraživanja bila je sustavna izrada uzoraka fotoničkih kristala od poroznog silicija. Uzorci su sortirani u šest različitih kategorija, pri čemu je svaka kategorija imala različiti položaj zabranjeg energetskog pojasa za fotone. Pripremljeni fotonički kristali zatim su uranjani u otopinu probne molekule (metil ljubičasta 10B), te su snimljeni Raman spektri. U drugom dijelu istraživanja su fotonički kristali prekriveni zlatnim nanočesticama kako bi se dobila SERS podloga, a Rodamin 6G je korišten kao probna molekula. U oba eksperimenta probna molekula se nalazila na površini uzoraka, ali je i djelomično ispunjavala unutrašnjost poroznog sloja, odnosno fotoničkih kristala. Dodatno, uz karakteristične vrpce probnih molekula, dobiveni Raman i SERS spektri također su sadržavali i vrpcu silicija na ~520 −1. Cilj istraživanja bio je istražiti kako relativno pozicioniranje energetski zabranjenog pojasa za fotone u odnosu na valnu duljinu laserske pobude utječe na pojačanje Raman i SERS signala. Eksperimentalni rezultati pokazali su da poravnavanje laserske pobude s rubovima energetski zabranjenog pojasa dovodi do povećanja Ramanovog raspršenja, što se može pripisati smanjenju grupne brzine svjetlosti i odgovarajućem povećanju gustoće optičkih stanja u tom području. Precizno usklađivanje relativnog položaja između zabranjenog pojasa i laserske pobude omogućuje snažniju interakciju svjetlosti i materije, čime se pojačava Ramanov signal, a samim time i točnost i osjetljivost mjerenja. Dodatno, korištenje SERS podloga baziranih na fotoničkim kristalima pokazalo je da uz lokalno značajno pojačano elektromagnetsko polje koje generiraju nanočestice, postoji i dodatno pojačanje signala od fotoničke strukture. Kombinacija fotoničkih kristala i metalnih nanočestica omogućuje dodatno poboljšanje osjetljivosti senzora, što je od velike važnosti za primjene u detekciji niskih koncentracija molekula, biosenzorici i drugim područjima u kojima je potrebno precizno mjerenje. Međutim, iako su rezultati jasno pokazali da fotonički kristali mogu pojačati Raman i SERS signale, istraživanje je također naglasilo važnost relativnog poravnavanja laserske pobude i energetski zabranjenog pojasa za fotone. Najbolji rezultati pojačanja postignuti su u slučaju preklapanja lasera s rubovima zabranjenog pojasa, čime je potvrđena ključna uloga podešavanja položaja energetski zabranjenog pojasa tijekom procesa optimizacije uvjeta za pojačanje signala. Također, SERS signali su pokazali nešto veću varijabilnost u usporedbi s Raman signalima, što je vjerojatno posljedica složenije prirode mehanizma pojačanja kod SERSa. Faktori kao što su distribucija tzv. vrućih točaka (eng. hotspots) i adsorpcija probnih molekula dodatno doprinose ovoj varijabilnosti, naglašavajući potrebu za sustavnom kontrolom pripreme uzoraka i eksperimentalnih uvjeta. Iako su rezultati dobiveni u ovom radu obećavajući, postoji prostor za daljnja istraživanja koja bi mogla pružiti još detaljniji uvid u utjecaj fotoničkih struktura na pojačanje Raman i SERS signala. Na temelju sadašnjih saznanja, buduća istraživanja mogla bi se usmjeriti na proširenje skupa uzoraka i optimizaciju eksperimentalnih protokola. Također, dodatna analiza utjecaja fotoničkih kristala različitih geometrija te dubine okupiranosti probnim molekulama na intenzitet Raman i SERS signala mogla bi doprinijeti daljnjim poboljšanjima u dizajnu i primjeni ovih struktura. Ova disertacija pruža detaljnu analizu potencijala fotoničkih kristala za pojačanje Raman i SERS signala, nudeći vrijedne uvide za razvoj naprednih optičkih senzora. Rezultati također daju praktične smjernice za buduća istraživanja usmjerena na daljnju optimizaciju tehnika pojačanja temeljenih na fotoničkim kristalima i istraživanje njihovih primjena u različitim znanstvenim i industrijskim domenama. Očekuje se da će daljnja istraživanja na ovom polju omogućiti razvoj novih tehnologija i uređaja koji će imati široku primjenu u naprednim optičkim sustavima i analitičkoj znanosti.
Disertacija je podijeljena u sedam poglavlja. Prvo poglavlje uvodi osnovne principe Ramanove spektroskopije, dok se drugo poglavlje fokusira na temeljne aspekte fotoničkih kristala, uključujući elektromagnetski opis fotoničkih kristala, formiranje energetski zabranjenog pojasa za fotone, te specifičnosti vezane uz zabranjeni pojas kao što su smanjena grupna brzina svjetlosti ili povećana gustoća optičkih stanja na njegovim rubovima. Treće poglavlje obrađuje izradu poroznog silicija i njegove optičke karakteristike, dok se četvrto poglavlje odnosi na pojačanje Ramanovog signala preko površinski pojačanog Ramanovog raspršenja i pomoću fotoničkih kristala. Peto poglavlje pruža pregled dosadašnjih istraživanja u području, dok šesto poglavlje opisuje materijale i metode korištene u eksperimentima. Sedmo poglavlje donosi rezultate i detaljnu diskusiju, uključujući usporedbu Raman i SERS signala te analizu utjecaja fotoničkih kristala na njihovo pojačanje
Metabolomics in the Function of Mastitis Assessment in Holstein Cows
No full textMetabolomika je jedna od grana „multi-omik“ pristupa, koja se bavi profiliranjem metabolita u različitim tjelesnim tekućinama i tkivima. Mastitis je još uvijek vrlo učestala bolest mliječnog govedarstva i traže se rješenja za rano otkrivanje početka bolesti. Istraživanje je provedeno na 151 kravi holštajn pasmine od 2. do 5. laktacije prosječne proizvodnje mlijeka veće od 30 L. Cilj istraživanja bio je utvrditi povezanost određenih pokazatelja u mlijeku i krvi krava i pojavnosti upale mliječne žlijezde u cilju otkrivanja biomarkera za neinvazivno i brzo otkrivanje promjena u mliječnoj žlijezdi i dijagnozi mastitisa. Cilj je bio utvrditi procijenjene srednje vrijednosti biomarkera u pojedinim četvrtima vimena s obzirom na broj somatskih stanica, pojavnost mikroorganizama, broju liječenja mastitisa i kondiciji. U ovom istraživanju utvrdili smo da postoji povezanost između pojedinih indikatora metaboličkog i zdravstvenog statusa mliječnih krava, te smo utvrditi da niže navedeni istraživani pokazatelji su biomarkeri koji mogu biti korisni prediktori mastitisa: 1. biokemijski pokazatelji u krvi: Ukupni proteini, Fe, Urea, Glukoza, P, LDL i BHB, 2. biokemijski pokazatelji u mlijeku: Fe, Glukoza, Ca i Urea, 3. slobodne aminokiseline određivane u mlijeku: Hidroksiprolin, Histidin, Glutaminska kiselina, Leucin, Lizin, Alanin, Fenilalanin, Glicin, Glutamin, Serin i Triptofan, 4. proteini akutne faze: AGP, CRP, Haptoglobin i SAA3. Možemo zaključiti da su smanjenje dnevnog sadržaja mliječne masti, smanjenje koncentracije Fe u serumu i niska koncentacija ureje u krvi dobari prediktori narušenog zdravlja vimena i mastitisa. Više koncentracije aminokiselina u mlijeku, ukupnih proteina u krvi i najviše koncentracije proteina akutne faze utvrđene su u skupini krava s kliničkim mastitisom.Metabolomics, a branch of the "multi-omics" approach, focuses on profiling metabolites in various body fluids and tissues. Mastitis, an inflammation of the mammary gland, remains the most costly disease in intensive dairy cattle farming. This research aimed to identify correlations between specific indicators in the milk and blood of cows and the incidence of mammary gland inflammation to detect biomarkers for non-invasive and rapid detection of changes in the mammary gland and diagnosis of mastitis. The study determined estimated mean values of biomarkers in individual udder quarters based on the number of somatic cells, the presence of microorganisms, the number of mastitis treatments, and overall condition. Conducted on 151 Holstein cows in their 2nd to 5th lactation with an average milk production of over 30 liters, the research identified useful biomarkers for predicting mastitis: biochemical indicators in blood (Total proteins, Fe, Urea, Glucose, P, LDL, and BHB), biochemical indicators in milk (Fe, Glucose, Ca, and Urea), free amino acids in milk (Hydroxyproline, Histidine, Glutamic acid, Leucine, Lysine, Alanine, Phenylalanine, Glycine, Glutamine, Serine, and Tryptophan), and acute phase proteins (AGP, CRP, Haptoglobin, and SAA3). In this research, we have determined that there is a connection between certain indicators of the metabolic and health status of dairy cows, and we have determined that the investigated indicators listed below are biomarkers that can be useful predictors of mastitis: 1. biochemical indicators in the blood: Total proteins, Fe, Urea, Glucose, P, LDL and BHB, 2. biochemical indicators in milk: Fe, Glucose, Ca and Urea, 3. free amino acids determined in milk: Hydroxyproline, Histidine, Glutamic acid, Leucine, Lysine, Alanine, Phenylalanine, Glycine, Glutamine, Serine and Tryptophan, 4. acute phase proteins: AGP, CRP, Haptoglobin and SAA3. We can conclude that a decrease in daily milk fat content, a decrease in serum Fe concentration and a low blood urea concentration are good predictors of impaired udder health and mastitis. Higher concentrations of certain amino acids in milk, total proteins in blood and the highest concentration of acute phase proteins were determined in the group of cows with clinical mastitis
CONTRIBUTION OF DNA BARCODING TO THE RESEARCH OF CROATIAN FUNGAL BIODIVERSITY
No full textCilj doktorske disertacije bio je rješavanje znanstvenih problema u sistematici gljiva metodama integrativne taksonomije koja objedinjuje evaluaciju molekularnih, morfoloških i ekoloških obilježja gljivljih organizama. Poseban naglasak stavljen je na vrednovanje znanstvenog doprinosa DNA barkodiranja u otkrivanju, razgraničenju i identifikaciji srodnih vrsta u različitim skupinama nadzemnih gljiva iz odjeljaka Ascomycota i Basidiomycota. Prikazan je znanstveni opis tri vrste nove za znanost s područja Republike Hrvatske: Inocybe brijunica, I. istriaca i Parasola papillatospora. Kao važan biogeografski doprinos ovoga rada na području Hrvatske po prvi je puta pronađeno 10 vrsta gljiva: Coprinopsis alnivora, Entonaema cinnabarinum, Parasola auricoma, P. crataegi, P. cuniculorum, P. kuehneri, P. malakandensis, P. megasperma, P. nudiceps i P. plicatilis-similis. Vrste C. alnivora i P. malakandensis ujedno su po prvi puta zabilježene i na području Europe. Integrativna taksonomska analiza roda Entonaema rezultirala je određivanjem njegovog filogenetskog i taksonomskog položaja u porodici Hypoxylaceae te izradom identifikacijskog ključa za vrste na svjetskoj razini.The aim of this dissertation was to solve scientific problems in the systematics of fungi using integrative taxonomy, which combines molecular, morphological, and ecological characteristics of fungi. Special emphasis was placed on the contribution of DNA barcoding in the discovery, delimitation, and identification of related species in different groups of epigeous fungi (Ascomycota and Basidiomycota). The scientific description of three species new to science from Croatia was presented: Inocybe brijunica, I. istriaca, and Parasola papillatospora. An important biogeographical contribution was ten species of fungi found for the first time in Croatia: Coprinopsis alnivora, Entonaema cinnabarinum and 8 species of Parasola. Coprinopsis alnivora and P. malakandensis were also recorded for the first time in Europe. The integrative taxonomic analysis of the genus Entonaema led to the determination of their phylogenetic and taxonomic position in the family Hypoxylaceae and the establishment of an identification key of worldwide species within this genus
Relationship Between Motor Skills and Quality of Life in Children with Intellectual and Motor Disabilities
No full textIstraživanje u sklopu ove disertacije usmjereno je prema prepoznavanju izazova s kojima se susreću djeca s intelektualnim i motoričkim teškoćama prilikom obavljanja svakodnevnih životnih aktivnosti, naglašavajući važnost stvaranja podržavajućeg okruženja koje omogućuje njihovo aktivno sudjelovanje u društvu. Temeljna znanstveno-teorijska polazišta disertacije leže u dubljem razumijevanju veza između motoričkih i funkcionalnih sposobnosti i vještina i subjektivnih doživljaja kvalitete života unutar ove specifične populacije, kao i procjene od strane njihovih roditelja/skrbnika. Glavni ciljevi predloženog istraživanja su ispitati povezanost motoričkih i funkcionalnih vještina i kvalitete života u djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama, roditeljsku percepciju djetetovih funkcionalnih vještina i kvalitete života, kao i samopercepciju kvalitete života djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama. Postavljanjem navedenih istraživačkih ciljeva formulirano je šest hipoteza, koje su tijekom provedbe istraživanja sistematično testirane i analizirane. Sudionici istraživanja su djeca školske dobi (od 12 do 16 godina) s intelektualnim i motoričkim teškoćama koja su uključena u sustav odgoja i obrazovanja te njihovi roditelji/skrbnici. Svi sudionici istraživanja potječu s područja četiriju županija u Republici Hrvatskoj. U istraživanju su primijenjeni mjerni instrumenti: Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency, Second Edition (BOT-2), Test vizualno-motoričke integracijeBeery-Buktenica, WeeFIM – Skala funkcionalne neovisnosti za djecu i KIDSCREEN-27 – Upitnik kvalitete života za djecu i roditelje. Podaci su obrađeni u programu Microsoft Office Excel 2003, a zatim su uvezeni u Python 3.9 u svrhu provedbe statističke analize. Istraživanje je potvrdilo polazne hipoteze i vezu između motoričkih i funkcionalnih vještina i kvalitete života u djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama. Dobiveni rezultati pokazali su da su motoričke vještine usko povezane sa stupnjem teškoća u ove djece. Procjena funkcionalnih vještina i kvalitete života od strane roditelja ili skrbnika također je pokazala povezanost sa stupnjem teškoća u djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama. Isto tako, samopercipirana kvaliteta života djeteta pozitivno je povezana s motoričkim vještinama i funkcionalnim sposobnostima. Cjelokupni nalazi istraživanja potvrdili su da postoji povezanost između stupnja teškoća, motoričkih vještina i kvalitete života u djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama. Kroz suradnju roditelja, skrbnika, stručnjaka i obrazovnih institucija može se stvoriti poticajno okruženje koje podržava djecu s intelektualnim i motoričkim teškoćama u ostvarivanju punog potencijala, postizanju samostalnosti i neovisnosti u svakodnevnom životu. S obzirom na nedostatak istraživanja o povezanosti motoričkih i funkcionalnih vještina i kvalitete života djece s intelektualnim i motoričkim teškoćama,
dobiveni rezultati pridonose boljem razumijevanju osobitosti motoričkih i funkcionalnih sposobnosti i vještina u ove djece te daju uvid u roditeljsku percepciju djetetove kvalitete života. Oni također mogu poslužiti kao poticaj za daljnja istraživanja i razvoj programa usmjerenih na poboljšanje opće dobrobiti i kvalitete života djece s teškoćama u razvoju.Research within this dissertation is aimed at identifying the challenges faced by children with intellectual and motor disabilities when performing daily life activities, emphasizing the importance of creating a supportive environment that enables their active participation in society. The fundamental scientific-theoretical starting points of the dissertation lie in a deeper understanding of the connections between motor skills, functional abilities and subjective experiences of the quality of life within this specific population, as well as the assessment by their parents/caregivers. The main goals of the proposed research are to examine the connection between motor and functional skills and quality of life in children with intellectual and motor disabilities, parental perception of the child's functional skills and quality of life, as well as self-perception of the quality of life of children with intellectual and motor disabilities. By setting the stated research goals, six hypotheses were formulated, systematically tested and analyzed during the research. The research participants are children of school age (from 12 to 16 years old) with intellectual and motor disabilities who are included in the education system, and their parents/guardians. All research participants come from four counties in the Republic of Croatia. The research used measuring instruments Bruininks-Oseretsky Test of Motor Proficiency, Second Edition (BOT-2), Beery-Buktenica Visual-Motor Integration Test, WeeFIM - Functional Independence Scale for Children and KIDSCREEN-27 - Quality of Life Questionnaire for Children and Parents. Data were processed in Microsoft Office Excel 2003 and then imported into Python 3.9 for statistical analysis. The research confirmed the initial hypotheses and the connection between motor skills, functional abilities and quality of life in children with intellectual and motor disabilities. The obtained results showed that motor skills are closely related to the degree of difficulty in these children. Assessment of functional skills and quality of life by parents or guardians also showed a connection with the degree of difficulty in children with intellectual and motor disabilities. Likewise, the child's self-perceived quality of life is positively related to motor skills and functional abilities. The overall findings of the research confirmed that there is a connection between the degree of difficulty, motor skills and quality of life in children with intellectual and motor disabilities. Through the cooperation of parents, guardians, experts and educational institutions, a stimulating environment can be created that supports children with intellectual and motor disabilities in realizing their full potential, achieving independence and autonomy in everyday life. Given the lack of research on the connection between motor and functional skills and the quality of life of children with intellectual and motor disabilities, the obtained results contribute to a better understanding of
the peculiarities of motor and functional abilities and skills in these children and provide insight into the parental perception of the child's quality of life. They can also serve as a incentive for further research and development of programs aimed at improving the general well-being and quality of life of children with developmental disabilities
Rad ne sadrži naslov na drugom jeziku.
No full textThe investigation of two-dimensional (2D) materials has attracted a great interest after
the discovery of the one-atom-thick material - graphene, in 2004. Due to its semimetallic
nature, graphene is not suitable for easy implementation in the semiconducting industry.
On the other hand, layered semiconducting materials, such as monolayer (1L) MoS2,
have been proven to be good candidates for fabrication of various devices. Its bandgap
is in the visible part of the electromagnetic spectrum, making it a good candidate for
various applications: photovoltaics, solar cells, transistors, etc. The biggest obstacle in the
industrialization of 2D materials is reproducible and cheap synthesis which would produce
high-quality, large-area samples with small defect concentration. High-quality samples can
be fabricated with the mechanical exfoliation technique, but its major drawbacks are that
it is not scalable nor reproducible. On the other hand, the chemical vapour deposition
(CVD) technique has all the desirable properties, but the optimization of the growth
parameters is time-consuming. Not all CVD-grown samples have the same quality, since
this is highly dependent on the growth parameters.
The focus of the first part of my Thesis is establishing the optimum growth parameters which yield samples with desirable properties: high-quality, large lateral size MoS2
monocrystals with small defect concentration. Afterwards, the spatial distribution of
intrinsic defects in 1L MoS2 was determined using various non-invasive microscopic techniques. These results were correlated with the growth parameters and it was shown that
the growth temperature (TG) has a major effect on the defect concentration and type
in 1L MoS2. Even though all samples analysed in Chapter 4 have equilateral triangular
shape, their optical and electronic properties differ due to different growth parameters.
The final part of my Thesis involves the utilisation of intrinsic defects in 1L MoS2. By
mixing different metallic precursors in the CVD growth process, it is possible to synthesise
either alloys or heterostructures. This route of defect-engineering can provide a material
with completely new properties, which are not typical for the host material. In Chapter 5 preliminary all-optical analyses of monolayer Mo1−xWxS2 and complex WS2/MoS2
heterostructure are presented.Istraživanje dvodimenzionalnih (2D) materijala je doživjelo procvat nakon izoliranja jednog sloja grafita - grafena. Grafen je materijal debljine jednog atoma ugljika, koji ima
odličnu vodljivost te čvrstoću. Budući da je grafen polumetal, njegova primjena u poluvodičkoj industriji zahtijeva komplicirane i skupe tehnike modificiranja njegovog energijskog
procijepa. S druge strane, slojeviti poluvodički materijali, poput MoS2, su odlični kandidati za proizvodnju uređaja koji su se dosada temeljili na siliciju. Jednosloj (1L) MoS2
ima energijski procijep u vidljivom dijelu elektromagnetskog spektra, što ga čini vrlo pogodnim materijalom za proizdvodnju raznih uređaja: solarne ćelije, tranzistore, diode itd.
Najveća prepreka u industrijalizaciji 2D materijala je nepostojanje procesa sinteze koji
će rezultirati s visokokvalitetnim, monokristalnim uzorcima velike površine i s niskom
koncentracijom defekata. Visokokvalitetni uzorci se mogu proizvesti metodom mehaničke
eksfolijacije, međutim, najveći nedostatci ove metode su nereproducibilnost i neskalabilnost. S druge strane, tehnika kemijske depozicije para (eng. chemical vapour deposition -
CVD) ima sva poželjna svojstva te je uz to jeftina tehnika, ali je uspostavljanje idealnih
parametara rasta vremenski vrlo zahtjevno. Parametri rasta bitno utječu na svojstva i
kvalitetu materijala, kao i na koncentraciju te vrstu defekata. Uzorci naraštani pri idealnim parametrima rasta imaju prostorno homogena optička i elektronička svojstva na
skali od ∼ 40µm, ali su ta svojstva i vremenski homogena, u smislu da se ne mijenjaju
značajno zbog utjecaja atmosferskih uvjeta.
Prvi dio moje doktorske disertacije odnosi se na uspostavljanje parametara rasta koji
rezultiraju uzorcima poželjnih svojstava: visoko-kvalitetni, monokristalinični uzorci velike površine i niske koncentracije defekata. Nadalje, istraživala sam prostornu raspodjelu
intrinzičnih defekata u 1L MoS2 koristeći neinvazivne mikroskopske tehnike. Rezultate
sam korelirala sa parametrima rasta te sam pokazala kako temperatura rasta (TG) uvelike
utječe na koncentraciju i vrstu defekata u 1L MoS2. Iako svi uzorci analizirani u četvrtom poglavlju imaju oblik jednakostraničnog trokuta, bez vidljivih granica zrna ili drugih
pukotina, njihova optička i elektronička svojstva se razlikuju upravo zbog toga što su naraštani na drugačijim TG. Zadnji dio moje disertacije odnosi se na iskorištavanja defekata
u 1L MoS2 u svrhu poboljšavanja postojećih svojstava ili uvođenja novih. Korištenjem
mješavine različitih metalnih prekursora moguće je sintetizirati legure ili heterostrukture
preciznim kontroliranjem TG tijekom procesa CVD sinteze. U petom poglavlju predstavii
ljene su preliminarne analize optičkih spektara jednoslojne Mo1−xWxS2 legure i složene
WS2/MoS2 heterostrukture
Analiza ekstremnih vremenskih uvjeta tijekom katastrofalnih požara u Hrvatskoj i Australiji
No full textThe main focus of this study was to investigate fire weather of two catastrophic wildfires, one from Croatia, which is a part of one of the world’s most fire prone areas – the Mediterranean basin and other from Tasmania, a part of well-known fire continent – Australia. The Croatian case study included the Split wildfire in July 2017, the most severe wildfire in history given the size and unexpected fire behavior, which produced the downslope fire runs into the densely populated area while the Australian case study included the Forcett-Dunalley wildfire in January 2013, which caused vast destruction, rapid fire spread and generated firestorm in form of pyroCb, the first on record in Tasmania. Meteorological analyses of wildfires were preceded by their reconstruction and definition of the most severe burn periods in order to associate atmospheric conditions and fire behavior in detail. The study draws similarities between dynamic atmospheric processes and mechanisms that occurred in chosen wildfire cases and implemented a coupled fire-atmosphere model for the first time in Croatia.
The study also contains comprehensive literature review of fire weather meteorology together with past and future climate influencing fire risk at the Adriatic coast in Croatia and in southeast Australia, including Tasmania.
The research has showed that both wildfires were wind driven from the ignition due to wildfires’ locations situated in the area of tight pressure gradient which resulted in strong gusty surface wind. In the case of Split, the ignition of the wildfire coincided with an episode of strong downslope bura windstorm, while in Dunalley case wildfire occurred at the peak of the heatwave and right before the cold front passage. The antecedent conditions in both cases included the drier and warmer-than average periods in months’ prior the wildfires, which contributed to continued drying out fuels in the area and had an impact on fire danger rating. In particular, the FWI reached its annual maximum exactly on the day of the Split wildfire, while in the case of Dunalley FFDI reached ‘catastrophic’ category and got close to the all-time state record.
Important findings on atmospheric dynamics in the Split case of included long amplitude and shortwave upper-level trough, which caused the cool and dry air outbreak and produced a deep northeasterly bura flow. Upper-level features of the deep bura flow included hydraulic jump, dry air subsidence and low-level jet (LLJ). This research is the first known to present spatial distribution of LLJ.
The explosive pyroCb development in the case of the Dunalley was triggered by the highly unstable atmosphere and the line of convergence over the wildfire’s area in the hours prior to the cold front passage. Also, combustion processes within the escalated wildfire further enhanced instability and contributed to the blow-up up to 12 km height, in spite of the strong jet stream at the tropopause. Enhanced fuel consumption in combination with complex local topography is found to play an important role in the total fire escalation in the Split case as well.Prošireni sažetak
Poglavlje 1
Uvod
Šumski požari su dio globalnog ekosustava i kao sastavni dio prirodnog ciklusa igraju ključnu ulogu u bioraznolikosti flore faune te oblikuju mozaika krajolika (Flannigan i sur., 2000; Keeley, 2012; Keeley i Syphard, 2016). Ako se šumski požar brzo i nekontrolirano širi, može uzrokovati ogromna razaranja i uzrokovati prirodnu katastrofu (Meng i sur., 2015). Na globalnoj razini izvješća govore o „najgorim“, „najvećim“, „najduljim“, „najskupljim“ i „rekordnim“ šumskim požarima i požarnim sezonama (IAWF, 2019).
U 21. stoljeću već svjedočimo o novoj alarmantnoj kategoriji šumskih požara – tzv. megapožarima (Williams, 2013). Izraz megapožar korišten je za opisivanje velikih i intenzivnih šumskih požara u svijetu (Dimitrakopoulos i sur., 2011; Coen i sur., 2018; de la Barrera i sur., 2018), obično većih od 10 000 ha (Stephens i sur., 2014). Iako su izuzetno rijetki (samo 1% od ukupnog broja požara), megapožari mogu biti odgovorni za više od 90% spaljene površine u jednoj požarnoj sezoni (Bartlett i sur., 2007; Strauss i sur., 1989). S meteorološkog kuta gledanja megapožari su šumski požari koji jako djeluju na okolnu atmosferu. U tim uvjetima megapožari mogu generirati dovoljno energije za modificiranje prevladavajućih meteoroloških uvjeta i stvaranje vlastitih vremenskih uvjeta – požarnih oluja (Vines, 1981). Požarne oluje, u ekstremnim slučajevima mogu generirati pirokonvekciju, odnosno duboki konvektivni stup, koji se očituje kao posebna vrsta oblaka – pirokumulus (pyroCu) ili pirokumulonimbus (pyroCb; Sharples i sur., 2016). Konvektivna uzlazna i silazna strujanja unutar pyroCu ili pyroCb utječu na ponašanje požara zbog velikih i brzih promjenama brzine i smjera vjetra (Potter, 2012a, 2012b). U Australiji je do danas zabilježen veliki broj požara koji su generirali pyroCb, ali i ekstremne popratne pojave poput požarnih pijavica i tornada (Fromm i sur., 2006; Cruz i sur., 2012; McRae i sur., 2013; Field i sur., 2016; Ndalila i sur., 2019).
Šumski požari takvih razmjera još nisu zabilježeni u Hrvatskoj, no do pirokonvekcije je sigurno došlo (slika 1.2b), iako do danas nije potvrđen slučaj razvoja oblaka pyroCb. Unatoč tome, bilo je izvješća o neuobičajeno razornim, nekontroliranim i vjetrom nošenim šumskim požarima koji su gorjeli tijekom noći bez znakova usporavanja, s nezaustavljivim napredovanjem vatre, napredujući nizbrdo i dosežući prigradska područja koja se obično smatraju zaštićenima od takvih požara. Sve to zabilježeno je još 2017. godine, najgore požarne sezone u Hrvatskoj posljednjih 60-setak godina. Posljednjih godina hrvatski vatrogasci i piloti 146 protupožarnih zrakoplova često opisuju požare kao previše intenzivne za gašenje ili čak nemogućnost da im se približe, što nije sigurno zbog nestalnosti vjetra, ostavljajući im jedinu mogućnost uklanjanja goriva ispred vatre. Stoga je Hrvatska, kao i Australija, zabilježila dosad neviđene šumske požare i ponašanje požara što je meteorološki povezano s pojačanom dinamikom između požara i atmosfere. Ti događaji zahtijevaju posebnu pozornost i naglašavaju potrebu da znanstvenici trebaju bolje razumjeti mehanizme koji ih uzrokuju i pokreću.
Hoće li šumski požar pokazati ekstremno ponašanje i postati velika prijetnja uvelike ovisi o vremenu, točnije određenoj kombinaciji meteoroloških uvjeta (Bradstock i sur., 2009). Stoga je pravodobno i važno znati cijeli skup meteoroloških uvjeta koji izazivaju šumske požare kako bi se što točnije prognozirali i što ranije najavili spasilačkim i vatrogasnim službama. Sveobuhvatna meteorološka istraživanja šumskih požara mogu poboljšati naše znanje o toj razarajućoj i katastrofalnoj pojavi i doprinijeti znanosti o požarnoj meteorologiji i učinkovitijim vatrogasnim operacijama.
Glavni cilj ovog dvojnog doktorata je istražiti meteorološke prilike za vrijeme ekstremnih šumskih požara – iz Hrvatske i jugoistočne Australije. Izabrani slučaji ekstremnih požara raslinja uključuje Splitski požar iz srpnja 2017. iz Hrvatske te požar Forcett-Dunalley iz siječnja 2013. iz Tasmanije. Drugi cilj ovog istraživanja je pronalaženje sličnosti između dinamičkih atmosferskih procesa i mehanizama koji su se dogodili u tijekom analiziranih požara. Također, pitanje na koje ovo istraživanje želi dobiti odgovor je da li su šumski požari duž Jadranske obale dovoljno intenzivni da utječu i mijenjaju meteorološke uvjete u okolnoj atmosferi, kao onima koji se javljaju u Australiji. U tu svrhu u Hrvatskoj je po prvi puta primijenjen združeni model koji simulira odnose između požara i atmosfere.
Poglavlje 2
Pregled literature
Znatan utjecaj na vremenske uvjete povoljne za požare raslinja duž Jadrana ima položaj Azorske anticiklone nad zapadnom Europom. Dugotrajni ili blokirajući anticiklonalni uvjeti udaljavaju ciklonalne poremećaje od jadranske obale te uzrokuju dugotrajno razdoblje toplog, suhog i mirnog vremena, s uglavnom slabom obalnom cirkulacijom poput zmorca ili kopnenjaka. Očito je da su ti uvjeti povoljni za šumske požare, ali ono što se čini ključnim za pojavu velikih šumskih požara na jadranskom području je pomicanje Azorske anticiklone prema sjeveru. To omogućuje hladnoj fronti da zahvati područje Jadrana, poništi lokalnu obalnu cirkulaciju te promijeni smjer i brzinu vjetra. Ljetne hladne fronte obično su suhe, ili donose malu količinu oborine, nedovoljnu za već suhu vegetaciju ili za gašenje već nastalih šumskih požara.
Najčešći tip šumskih požara duž jadranske obale su požari nošeni vjetrom, a u manjem obimu požari uzrokovani ekstremnom vrućinom. Istraživanja prošlih katastrofalnih požara u Hrvatskoj otkrila su, između ostalog, specifični vertikalni profil – signifikantni maksimum brzine vjetra u prvih 250 do 900 m visine (sa specifičnim smanjenjem brzine do 3 km visine; Vučetić i Vučetić, 1999). Takvi vertikalni profili pronađeni su u različitim sinoptičkim situacijama i tijekom različitih prevladavajućih smjerova vjetra – juga, bure i maestrala. Prijašnje istraživanje iz SAD-a definiralo je takvu vrstu vertikalnog profila brzine vjetra kao nisku mlaznu struju (engl. low-level jet, LLJ) i otkrilo da je takav profil vjetra među najopasnijim s obzirom na ponašanje požara u prirodi kojima dominira jak vjetar. Vrlo je vjerojatno da će uzrokovati pojavu velikih vrtloga što je vrlo opasno za gradove i sela ispred vatrene fronte (Byram, 1954). Isti takav vertikalni profil brzine vjetra potvrđen je i prvi put u hrvatskoj literaturi definiran kao LLJ u opsežnom meteorološkom istraživanju najtragičnijeg požara u hrvatskoj povijesti – Kornatskog požara iz 2007, kada je smrtno stradalo 12 vatrogasaca te je jedan teško ozlijeđen (Vučetić i sur., 2007). Kasnije studije potvrdile su prolaz hladne fronte i LLJ kao ključne meteorološke uvjete za vrijeme velikih šumskih požara na jadranskoj obali, a također su ponovno potvrdile važnost analize vertikalne strukture atmosfere. Na primjer, taj tipični sinoptički obrazac i vertikalni profil vjetra pojavio se u slučajevima svih šumskih požara većih od 500 ha u razdoblju 2001–2010. (Tomašević, 2012). Zanimljivo je da je sve velike šumske požare u tom razdoblju potaknula jaka bura.
Požari u Hrvatskoj ne događaju se samo duž jadranske obale. U drugom desetljeću 21. stoljeća bilo je velikih šumskih požara i u unutrašnjosti kontinenta (Kuraži, 2015), što je u skladu s rezultatima indeksa opasnosti od požara raslinja koji su otkrili znatno povećanje meteorološke opasnosti u ovim područjima koja su se nekoć smatrale sigurnima od tih katastrofalnih događaja (Barešić, 2011). Više detalja u Tomašević i sur. (2022).
Istraživanja velikih šumskih požara u Australiji pronašla su dva glavna tipa najčešće prisutnih meteoroloških uvjeta. Prvi uključuje bilo koji obrazac koji donosi suhi zrak od središta kontinenta do periferije gdje je više gorivog materijala, a drugi obrazac odgovara frontalnim poremećajima nakon anticiklone i najčešći je u jugoistočnoj Australiji. Područje, gdje se vruća kontinentalna zračna masa iz unutrašnjosti susreće s hladnim morskim zrakom iznad Južnog oceana, je sjecište zračnih masa koje pojačava hladne fronte kako se približavaju obali i dolaze u interakciju s obalnim temperaturnim gradijentom (Luke i McArthur, 1978; Mills, 2002). Frontama obično prethodi jaka anticiklona, koja usmjerava suhi zrak iz zagrijane unutrašnjosti kontinenta prema jugoistoku (Reeder i Smith, 1992; Reeder i Smith, 1998). Takva sinoptička situacija dogodila se za vrijeme katastrofalnog šumskog požara u jugoistočnoj Australiji poznatim kao Crna subota (engl. Black Saturday) 2009., kada je smrtno stradalo 173 osobe (VBRC, 2009).
Ostali ključni meteorološki uvjeti za vrijeme velikih požara uključuje međudjelovanje strujanja s topografijom. Na primjer, neki slučajevi iznenadnih povećanja indeksa opasnosti od požara u jugoistočnoj Australiji povezani su s pojavom fena (engl. foehn, Sharples i sur., 2010) i atmosferskih planinskih valova. Mnogo godina upozorava se i na opasnost od spuštanja suhog zraka s visine što uzrokuje rapidno smanjenje relativne vlažnosti zraka pri tlu i tako utječe na vlagu gorivog materijala i povećava rizik od požara. Vrijeme pogodno za nastanak požara uključuje i konvektivne procese koji mogu uzrokovati tzv. požare dominirane uzlaznim gibanjima (više nego horizontalnim vjetrom).
Istraživanja iz obje države pokazuju porast indeksa meteorološke opasnosti od požara raslinja kao posljedicu promijenjene klime. Klimatske projekcije u budućnost pokazuju da u obje regije postoji prilično velika vjerojatnost za izmijenjeni i opasniji požarni režim s produljenjem požarne sezone, te ako požar nastane, postoji velika vjerojatnost da preraste u požar velikih razmjera i ekstremnog ponašanja.
Poglavlje 3
Metode
Kako bi se atmosferski uvjeti povezali s ekstremnim ponašanjem požara, prije meteoroloških analiza izrađena je detaljne rekonstrukcije požara. Za slučaj požara kod Splita koristile su se digitalne vremenski referencirane fotografije sa službenih vatrogasnih kamera smještenih na tornju Zahod na jugoistočnom vrhu brda Perun (slika 4.2). Širenje požara većinom je rekonstruirano iz 3 208 radijskih zapisa i 1 124 hitnih poziva ustupljenih od Javne vatrogasne postrojbe Split (JVP Split). Dodatne informacije o širenju i ponašanju požara dobivene su iz izjava svjedoka, intervjua s vatrogascima i pilotima i fotografija s požarišta. Sve informacije su georeferencirane i korištene za približno definiranje izokrona požara. Rekonstrukcija širenja požara i izokrone požara ucrtane su na izokronu ukupne spaljene površine koju je ustupila JVP Split. Rekonstrukcija šumskog požara Forcett-Dunalley uglavnom je preuzeta iz gotovih izvješća Australskog ureda za meteorologiju (engl. Bureau of Meteorology, BoM). Kako bi se detaljnije povezalo ponašanje požara i meteorološki uvjeti, oba šumska požara podijeljena su u nekoliko razdoblja gorenja od početka požara do znatnijeg smanjenja aktivnosti požara.
Pomoću meteoroloških podataka s postaja, koje su najbliže požaru, analizirani su prizemni vremenski uvjeti. Za Splitski požar korišteni su podaci s meteorološke postaje Split-Marjan (slika 4.2), a za požar Dunalley postaje Dunalley, Hobart, zračna luka Hobart i Campania (slika 5.1b). Za određivanje visine oblaka pyroCb upotrijebljeni su radarski podaci s planine Koonya (Soderholm i sur., 2019). Vremenska zona u analizi Splitskog požara je univerzalno koordinirano vrijeme (UTC) što je srednjoeuropsko ljetno vrijeme (CEST) – 2 h. Za slučaj Dunalley vremena su iskazana prema australskom istočnom ljetnom vremenu (AEDT) što je UTC + 11 h. Sva su mjerenja preračunata u skladu s tim. Meteorološka opasnost od požara raslinja analizirana je pomoću kanadskog indeksa opasnosti od požara FWI (engl. Fire Weather Index) za slučaj Splitskog požara (Van Wagner i Pickett, 1985; Stocks i sur., 1989). FWI se sastoji od podindeksa koji pokazuju vlažnost mrtvog gorivog materijala i moguće ponašanje požara (tablice 3.1 i 3.2). Za slučaj požara Dunalley primijenjen je australski indeks opasnosti od požara (tablica 3.3; Luke i McArthur, 1978). Oba indeksa izračunata su iz mjerenja s automatskih meteoroloških postaja. Sinoptička analiza za splitski požar uključivala je podatke njemačke meteorološke službe (njem. Deutsche Wetterdienst, DWD, www1.wetter3.de/Archiv/), a sinoptička analiza požara Dunalley temeljila se na analizi Nacionalnog meteorološkog i oceanografskog centra (engl. National Meteorological and Oceanographic Centre, NMOC; http://www.bom.gov.au/australia/charts/archive/).
Numeričke simulacije za studiju slučaja Split provedene operativnim modelom za numeričku prognozu vremena ograničenog područja modelom ALADIN/HR (ALADIN International Team, 1997) koji se koristi u Državnom hidrometeorološkom zavodu (DHMZ). Model ALADIN/HR je inicijaliziran u 00 UTC za svaki dan požara u Splitu, sa satnim izlaznim podacima. Korištena je i dinamička adaptacija polja vjetra (ALADIN-HRDA) za splitsko područje s horizontalnim razlučivanjem od 2 km. Vertikalna struktura atmosfere analizirana je pomoću vertikalnih presjeka koji su prikazani na slici 4.1a.
Za potrebe ovog istraživanja uveden je novi produkt modela ALADIN, prostorna raspodjela niske mlazne struje (engl. low level jet LLJ) koja je u točki mreže definirana prema Bonneru (1968) uz dodatni najniži kriterij od 10 m/s. Razlog tome je što su prethodna istraživanja pokazala da model ALADIN može podcijeniti maksimalnu brzinu vjetra u donjoj troposferi (npr. Vučetić i sur., 2007). Prema našim saznanjima prostorna raspodjela maksimalne brzine i visine LLJ nikada nije primijenjena u istraživanju vremena požara do danas.
BoM-ova regionalna reanaliza visoke razlučivosti za Australiju (BARRA) primijenjena je u analizi požara Dunalley (Su i sur., 2019). Najniža domena BARRA reanalize oko Tasmanije (BARRA-TA) ima horizontalnu razlučivost od 1.5 km (slika 3.2).
Detaljnije numeričke simulacije napravljene su numeričkim modelom WRF (engl. The Weather Research Forecasting Model; Skamarock i sur., 2008) verzije 4.1.5. Simulacije su inicijalizirane pomoću ERA-Interim reanalize od Europskog centra za srednjoročnu prognozu vremena (engl. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF; Dee i sur., 2011). Simulacija za hrvatski požar uključila je razdoblje od 60 sati, od 16. srpnja 2017. u 12 UTC do 19. srpnja 2017. u 00 UTC, a za australski požar 72 sata, od 3. siječnja 2013. u 00 UTC do 6. siječnja 2013. u 00 UTC. Izabrane domene (slika 3.3. i 3.4.) imaju horizontalnu rezoluciju od 9 (d01), 4.5 (d02), 1.5 (d03) i 0.5 km (d04) (tablica 3.4) te 66 vertikalnih razina (koji prate topografiju). Za detaljniju analizu utjecaja požara na okolnu atmosferu primijenjen je model WRF SFIRE 4.2.2. (engl. Spread FIRE) koji omogućuje simuliranom požaru da "stvori svoje vlastite vremenske uvjete" (Coen i sur., 2013). Opis modela može se naći u Mandel i sur. (2011).
Numerička simulacija Splitskog požara trajala je 48 sati, od 16. srpnja 2017. u 12 UTC, što je 10 sati prije izbijanja šumskog požara (kako bi se omogućilo filtriranje početnih odstupanja u modelu tzv., spin-up time) do18. srpnja 2017. u 12 UTC. Početni rubni uvjeti su jednaki kao i za simulacije modelom WRF primjenom ERA-Interim reanalize. Simulacije su pokrenute u tri ugniježđene domene u jednakom početnom položaju kao u simulacijama WRF (slika 3.3) i jednakom razlučivosti, tj. jednakim brojem točaka horizontalne mreže i vertikalnih slojeva razlučivanja (tablica 3.4). Model požara pokrenut je u unutarnjoj domeni (d04) kojoj je dodatno povećana razlučivost na 33.3 m (tablica 3.5). Izlazni podaci modela za unutarnju domenu bili su dostupni u 10-minutnom intervalu.
Model WRF SFIRE zahtijeva topografske podatke visoke razlučivosti i podatke o pokrivenosti gorivog materijala. Jedini dostupni topografski podaci za Hrvatsku koji su pretvoreni u oblik prikladan za model WRF bili su u razlučivosti od 100 m što je dodatno interpolirano na razlučivost od 33.3 m. Budući da za Hrvatsku ne postoje besplatno dostupni podaci o gorivom materijalu visoke razlučivosti, za ovu su svrhu korišteni podaci iz baze CORINE Land Cover (CLC), također dostupni u razlučivosti od 100 m i naknadno interpolirani na 33.3 m. Sljedeće metode su iz Kartsios i sur. (2021), rasterski podaci CLC podijeljeni u 13 kategorija različite vegetacije prema Andersonu (1982), a kategorija 14 dodijeljena je "bez gorivog materijala" (tablica 3.6).
Poglavlje 4
Splitski požar – rekonstrukcija
Područje koje je najviše ugroženo požarima u Hrvatskoj je obala Jadranskog mora (slika 4.1a), zajedno s okolnim zaobaljem i otocima, kojih ima više od tisuću. Velika opasnost od požara izražena je tijekom ljetnih mjeseci, od lipnja do kolovoza, kada dugotrajna sušna razdoblja i velike vrućine pogoduju nastanku, razbuktavanju i širenju požara zbog lako zapaljive sredozemne vegetacije – različite kserofilne šume; makije i garizi vazdazelenih listača i šume četinjača (Španjol i sur., 2011). Prosječna godišnja spaljena površina na Jadranu iznosi približno 18 400 ha u oko 2500 šumskih požara (DUZS, 2018). Veličina spaljene površine bila je najveća 2017. s oko 87 000 ha u više od 4100 šumskih požara na Jadranu što je značilo najgoru požarnu sezonu u Hrvatskoj. Najkatastrofalniji požar sezone i u povijesti Hrvatske bio je požar u Splitu koji se dogodio u srpnju 2017. godine.
Požar je izbio 15 km jugoistočno od grada, u dolini između brežuljaka paralelnih s jadranskom obalom i orijentiranih od sjeverozapada do jugoistoka (slike 4.2, 4.3a i A1). Reljef terena je karakteriziran strmim gorskim lancem vrlo blizu obale koji može znatno utjecati na strujanje zraka i rezultirati složenom atmosferskom dinamikom u tom području. Splitski požar trajao je devet dana, od 16. do 25. srpnja 2017., a spaljeno je 5122 ha (Jovanović i Župan, 2017, od čega većina u prvih 30 sati od početka požara.
Splitski požar može se podijeliti u četiri vrlo aktivna požarna razdoblja u prvih 30 sati od nastanka (slika 4.2) koja su definirana kao SPLIT 1 do SPLIT 4. SPLIT 1 odnosi se na prvih 11 sati šumskog požara, odnosno na razdoblje od kasnonoćnog zapaljenja do jutarnjih sati sljedećeg dana kada se aktivnost požara malo smanjila. U tom razdoblju protupožarni zrakoplovi nisu mogli sudjelovati u intervenciji zbog turbulencija u zraku. Razdoblje SPLIT 2 odnosi se na reaktiviranje požara tijekom ranih poslijepodnevnih sati i daljnje širenje požara s mozaičkom požarnom frontom. SPLIT 3 odnosi se na kasno poslijepodnevno razbuktavanje požara uzduž cijelog područja fronte požara s najjačim silaznim (niz brdo) napredovanjem požara prema Splitu. Četvrto i posljednje razdoblje SPLIT 4 obuhvaća još jedno širenje požara niz brdo tijekom noćnih sati
Ravnoteža sila i momenata sila u diobenom vretenu
No full textIn this thesis, I present results of my work over the last three years, carried out as a member of Pavin Group at the Faculty of Science, University of Zagreb. The mitotic spindle is a complex micro-machine composed of microtubules and associated proteins that must be highly ordered in space and time to function properly. A functional spindle has a distinct shape composed of curved bundles of microtubules twisted around the pole-to-pole axis. There is still a lack of understanding of how linear and rotational forces define the overall shape of the mitotic spindle, as well as how twisted shapes emerge as a result of interactions between microtubules and motor proteins. To answer this, we use a mean-field approach to model the entire spindle, describing the forces and torques along microtubule bundles throughout the spindle. We compare our theoretical modelling to experimentally observed bundle shapes in the mitotic spindle, including both unperturbed and compressed spindles. We conclude that rotational forces are primarily responsible for the observed spindle shape. Furthermore, we discover that the difference in bending forces explains the difference in the shapes of the inner and outer bundles, that the chirality of the spindle is caused by a constant twisting moment and that there exists a preferred direction from microtubules arising out of the centrosome.Diobeno vreteno je stanična struktura koja je odgovorna za raspodjelu genetskog materijala medu stanicama kćeri, a sastoji se od mikrotubula i pridruženih proteina. Funkcionalno diobeno vreteno ima karakterističan oblik, sastojeći se od zakrivljenih svežnjeva mikrotubula, zakrenutih oko osi vretena. Potpuno razumijevanje linearnih i rotacionih sila, koje određuju cjelokupni oblik diobenog vretena te koje interakcije između mikrotubula i motornih proteina ih stvaraju, ostaje otvoreno pitanje. Predstavljamo metodu kojom je moguće izvući relevantne geometrijske parametre iz mikroskopskih slika diobenog vretena. Nadalje, uvodimo teorijski model diobenog vretena u kojem motorni proteini stvaraju sile i momente sila na polovima i duž svežnjeva mikrotubula, time regulirajući oblike svežnjeva mikrotubula. Iz modela dobivamo predviđanje oblika diobenog vretena, odnosno raspodjelu sila u diobenom vretenu, iz kojih možemo zaključiti da razlika u silama savijanja objašnjava razliku u obliku unutarnjih i vanjskih mikrotubula te da je cjelokupni oblik vretena većinski rezultat rotacionih sila. U prvom poglavlju opisana je struktura diobenog vretena, kao i njegova svojstva i uloga. Predstavljen je detaljni pregled biološke grade diobenog vretena i njegove strukture te je uloga diobenog vretena u staničnoj diobi i u stanici razjašnjena. Struktura diobenog vretena je razrađena sa posebnim naglaskom na svežnjeve mikrotubula i motornih proteina, koji svojim djelovanjem stvaraju sile i momente sila u diobenom vretenu. Uvedena je fizikalna teorija elastičnosti, s istaknutim dijelovima koji se koriste u radu za opis svežnjeva mikrotubula te je objašnjena opravdanost korištenja iste za opis stvarnih svežnjeva mikrotubula. Drugo poglavlje posvećeno je kiralnosti diobenog vretena, odnosno opisano je nedavno otkriće da se svežnjevi mikrotubula u diobenom vretenu namotavaju oko glavne osi diobenog vretena, tj. da nisu isključivo ravninski oblici. Objašnjena je pojava zavrnutih mikrotubula u diobenom vretenu, značaj tog uvrnuća za razumijevanje ravnoteže sila i momenata sila u diobenom vretenu te dosadašnji (neuspjeli) pokušaji kvantificiranja ovog uvinuća. Navedeno ujedno služi i kao uvod za opis glavnog cilja radnje, koji uključuje konstrukciju sveobuhvatnog modela diobenog vretena, koristeći aprokismaciju srednjeg polja, te prethodnu potrebu razvijanja metode koja će moći adekvatno izmjeriti uvrnuće svežnjeva mikrotubula u diobenom vretenu, kako bi se eksperimentalni podaci mogli dobro interpretirati te služiti za postavljanje, a potom i verifikaciju modela. U trećem poglavlju razvija se metoda kosog kruga (eng. Oblique Circle Method) koja se koristi služi za mjerenje uvinutosti mikrotubula. Prikazane su pretpostavke metode, ista je sistematički razrađena te u konačnici primijenjena i validirana na stvarnim ljudskim stanicama. Metoda je potom korištena za dobivanje zaključaka o strukturi diobenog vretena u perturbiranim i ne-perturbiranim ljudskim tumorskim stanicama, kao i stanicama amebe. Iz primjene metode dobiveni su zaključci o okomitim i paralelnim silama i momentima sila u diobenom vretenu. U četvrtom poglavlju uvodi se fizikalni model diobenog vretena, koji za cilj ima opis svih svežnjeva mikrotubula u metafaznom diobenom vretenu. Predstavljen je opis sustava od prebrojivo mnogo svežnjeva mikrotubula te je potom aproksimacijom srednjeg polja taj broj pušten u beskonačnost, kako bi se dobio kontinuirani model koji opisuje cjelokupno diobeno vreteno. Iz kontinuiranog modela je izračunata ravnoteža sila i momenata sila u čitavom diobenom vretenu nakon čega su svežnjevi mikrotubula opisani Kirchhoffovom jednadžbom za tanke štapove. Predstavljeni su ulazni i izlazni parametri modela, istražen je parametarski prostor modela te je biološki relevantan dio parametarskog prostora identificiran. U petom poglavlju je teorijski model uspoređen s eksperimentalnim podacima bioloških diobenih vretena, koristeći za usporedbu informacije dobivene uporabom metode kosog kruga na mikroskopske slike diobenog vretena. Teorijski model je uspoređen s više staničnih linija te su za svaku staničnu liniju pronađeni parametri koji ju najbolje opisuju, odnosno, određene su optimalne distribucije sila i momenata sila u diobenom vretenu. Iz distribucije sila i momenata sile, pokazano je da unutarnji i vanjski mikrotubuli imaju znatno različite okomite sile, no slične paralelne sile. Nadalje, model pokazuje da mikrotubuli iz centrosoma izviru pod kutom, odnosno ne ravno poput zraka sunca, već su sve okrenute prema jednoj strani, što je dosad u polju nerazmatran detalj, ali za njega postoje eksperimentalni dokazi, stoga na taj način model sugerira daljnje eksperimente. U šestom poglavlju su reiterirani glavni zaključci doktorskog rada, u vidu rezultata koji su dobiveni korištenjem samo metode kosog kruga, ali i teorijskog modela, te njegove usporedbe s eksperimentalnim podacima