Global Doppler frequency shift detection with near-resonant interferometry

The recent development in measuring 2D Doppler shift distributions for flow velocimetry using the dispersive properties of atomic line filters is presented. On the basis of velocity field measurements on a subsonic jet flow and a tip vortex flow in a medium-sized wind tunnel, the technique was assessed. Atomic line filters near a resonant transition combine imaging capabilities with a sharp frequency cutoff and an associated region of strong anomalous dispersion. While conventional Doppler global velocimetry relies on the absorption of the filter to convert frequency shifts to intensity variations, near-resonant interferometry uses its dispersion to detect frequency shifts as phase changes in an interference pattern. In the present setup, an iodine vapor cell in an imaging Michelson interferometer is used. With the illuminating laser frequency tuned near a resonant transition, the cell's dispersion converts the frequency content of the field of view into a distortion of the carrier-fringe pattern recorded at the image plane of the interferometer. The phase distribution in the fringe images is reconstructed by filtering the individual images with a 2D Gabor filter pair tuned to the spatial frequencies of the basic carrier-fringe pattern. The post-processing is concluded with subsequent phase-unwrapping and subtraction of the carrier reference fringe phase. The method and the setup were demonstrated and calibrated experimentally on a rotating disc. The capability of the technique to operate in a real experimental environment was validated in a free subsonic jet and a tip vortex flow behind a wing section in a medium-sized wind tunnel facility. The measurements were found to be in generally good agreement with the theoretically predicted system characteristics and the reference measurements. As with other Doppler global techniques, the stability of the pulsed laser system and the secondary scattering in the test volume were identified as the main error source

How “good” are real-time ground motion predictions from Earthquake Early Warning systems?

Real-time ground motion alerts, as can be provided by Earthquake Early Warning (EEW) systems, need to be both timely and sufficiently accurate to be useful. Yet how timely and how accurate the alerts of existing EEW algorithms are is often poorly understood. In part, this is because EEW algorithm performance is usually evaluated not in terms of ground motion prediction accuracy and timeliness but in terms of other metrics (e.g., magnitude and location estimation errors), which do not directly reflect the usefulness of the alerts from an end user perspective. Here we attempt to identify a suite of metrics for EEW algorithm performance evaluation that directly quantify an algorithm's ability to identify target sites that will experience ground motion above a critical (user-defined) ground motion threshold. We process 15,553 recordings from 238 earthquakes with M > 5 (mostly from Japan and southern California) in a pseudo-real-time environment and investigate two end-member EEW methods. We use the metrics to highlight both the potential and limitations of the two algorithms and to show under which circumstances useful alerts can be provided. Such metrics could be used by EEW algorithm developers to convincingly demonstrate the added value of new algorithms or algorithm components. They can complement existing performance metrics that quantify other relevant aspects of EEW algorithms (e.g., false event detection rates) for a comprehensive and meaningful EEW performance analysis

Policy spillovers: The impact of foreign policy on domestic creation of green energy innovation

In this paper, we investigate, based on a representative sample of Swiss and German firms, the impact of foreign green energy related policies on domestic innovation activities. Under control of the respective domestic policy stringency, we find a significant positive effect of foreign regulations, foreign voluntary agreements, and foreign public subsidies. However, when we introduce foreign (policy induced) demand, the significant effects of the other foreign policies vanish. Hence, we see that foreign policy impacts domestic innovation primarily from the demand side. We further find that foreign subsidies negatively affect domestic innovation activities of foreign owned firms operating in domestic. Finally, we find that foreign policies dampen the effect of national policy initiatives. Our results therefore call for an international coordination of policy initiatives to increase the effectiveness of the respective national policies. @In dieser Studie untersuchen wir, basierend auf einer repräsentativen Stichprobe bestehend aus Schweizer und Deutschen Firmen, den Einfluss von ausländischen Umweltpolitikmassnahmen auf die Innovationsaktivitäten von inländischen Firmen. Wir finden, unter Konstanthaltung der jeweiligen inländischen Politikmassnahmen, einen signifikant positiven Einfluss von ausländischer Regulierung, ausländischer Selbstverpflichtung und ausländischen Subventionen. Wenn wir jedoch ausländische Nachfrage als Kontrollvariable hinzufügen, verschwinden die signifikanten Effekte der ausländischen Politikmassnahmen fast vollständig. Wir schliessen daraus, dass ausländische Umweltpolitik die inländische Innovationsaktivität primär von der Nachfrageseite her stimuliert. Wir finden zudem, dass ausländische Subventionen die Innovationsaktivitäten von Firmen im Inland, die in ausländischem Besitz sind, negativ beeinflussen. Im Allgemeinen schwächen die ausländischen Politikmassnahmen den Effekt von inländischen Politikmassnahmen stark ab. Dieses Resultat hebt dieWichtigkeit von internationaler Koordination von Politikmassnahmen zur Steigerung derer Effektivität hervor

Evidence for Universal Earthquake Rupture Initiation Behavior

Earthquake onsets provide a unique opportunity to study physical rupture processes because they are more easily observable than later rupture stages. Despite this relative simplicity, the observational basis for rupture onsets is unclear. Numerous reports of evidence for magnitude-dependent rupture onsets (which imply deterministic rupture behavior, e.g. Colombelli et al., 2014) stand in contradiction to a large body of physics-based rupture modeling efforts, which are mostly based on inherently non-deterministic principles (e.g. Rice, 1993). Here we make use of the abundance of short-distance recordings available today; a magnitude-dependency of onsets should appear most prominently in such recordings. We use a simple method to demonstrate that all ruptures in the studied magnitude range (4 < M < 8) share a universal initial rupture behavior and discuss ensuing implications for physical rupture processes and earthquake early warning

Die Entwicklung der Innovationsaktivitäten in der Schweizer Wirtschaft 1997-2014: Studie im Auftrag des Staatssekretariats für Wirtschaft (SECO)

Unternehmen in der Schweiz gehören nach wie vor zu den Innovationsstärksten der Welt. Allerdings hat die Innovationstätigkeit - zumindest bei einigen Indikatoren - seit der Periode 2000 - 02 nachgelassen. Dies zeigen die Ergebnisse der 10. Innovationserhebung zur Schweizer Wirtschaft für die Jahre 2012 - 14. Insbesondere setzte sich der negative Trend hinsichtlich des Anteils der Unternehmen mit Forschungs- und Entwicklungs-Aktivitäten (F&E) auch in der jüngsten Beobachtungsperiode (2012-14) fort. Insgesamt tätigten noch 14.3% aller Unternehmen F&E-Aktivitäten (2010 - 14: 16.6%). Der Rückgang geht vor allem auf die Hightech-Industrie und die traditionellen Dienstleistungsbranchen zurück, und weniger auf die modernen Dienstleistungen und die Lowtech-Industrie. Ebenfalls verringert hat sich am aktuellen Rand der Anteil der F&E-Ausgaben am Umsatz. Im längerfristigen Zeitablauf hat sich dieser Indikator aber - im Gegensatz zum Anteil der F&E-treibenden Firmen - deutlich erhöht. Die F&E-treibenden Unternehmen investierten 2012-14 im Durchschnitt 2.7% ihrer Umsätze in F&E-Projekte und 4.1% in Innovationsprojekte (inklusive der F&E-Ausgaben). Dieser Anstieg ist besonders markant bei Unternehmen der Lowtech- Industrie, den traditionellen Dienstleistungen sowie bei grossen Unternehmen. Der rückläufige Trend beim Anteil innovierender Firmen ist sowohl bei Produkt- als auch bei Prozessinnovationen zu beobachten. Organisations- und Marketinginnovationen kommen häufiger vor als Produkt- und Prozessinnovationen, jedoch sind diese gegenüber der Vorperiode ebenfalls rückläufig. Eine Erhöhung des Anteils an Innovatoren war in der jüngsten Erhebung nur bei den Lowtech-Unternehmen zu beobachten. Der Innovationserfolg, gemessen am Umsatzanteil innovativer Produkte, hat sich insgesamt und in den meisten Teilaggregaten verbessert. Dies ist ausschliesslich auf einen Anstieg der Umsatzanteile mit "Firmenneuheiten" (im Gegensatz zu "Marktneuheiten") zurückzuführen; das heisst, auf Neuerungen mit relativ geringem Innovationsgehalt. [...] In der Untersuchungsperiode 2012 - 14 wurde auch der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) erhoben. Verglichen mit allen anderen Unternehmen, investierten grosse Industrieunternehmen am meisten in IKT und nutzen die Beschaffung von Vorleistungen über Internetkanäle am häufigsten. Der Verkauf von Produkten und Dienstleistungen ist jedoch für den Dienstleistungssektor von grösserer Bedeutung. Grosse Unternehmen setzen zudem wesentlich häufiger Social Media sowie Cloud Computing ein, sind jedoch auch häufiger von IKT-Sicherheitsproblemen betroffen als kleinere Unternehmen