Suite

2.6 : Exercices à la maison - Géosciences


(N'oubliez pas de citer chaque adresse Web que vous utilisez.)

B1. Accédez à une image photo satellite visible sur disque complet de la Terre à partir du Web. Quels indices visibles pouvez-vous utiliser pour déterminer l'angle de déclinaison solaire actuel ? Comment votre réponse se compare-t-elle à celle attendue pour votre latitude et la période de l'année.

B2. Accédez aux images de la caméra Web d'une ville, d'un village, d'un domaine skiable, d'un col de montagne ou d'une autoroute près de chez vous. Utilisez des ombres visibles les jours ensoleillés, ainsi que votre connaissance des angles d'azimut solaire, pour déterminer la direction dans laquelle la caméra regarde.

B3. Accédez depuis le Web à l'heure exacte des horloges atomiques militaires (US Navy) ou civiles (National Institute of Standards and Technology). Synchronisez vos horloges à la maison ou à l'école, en utilisant le fuseau horaire correspondant à votre emplacement. Quelle est la différence de temps entre le midi solaire local (le moment où le soleil est directement au-dessus de votre tête) et le midi officiel en fonction de votre fuseau horaire. Utilisez ce décalage horaire pour déterminer le nombre de degrés de longitude qui vous séparent du centre de votre fuseau horaire.

B4. Accédez aux informations orbitales sur une planète (autre que la Terre) qui vous intéresse le plus (ou une planète assignée par l'instructeur). Quelle est l'ellipse de l'orbite de la planète ? Profitez également des images de la planète si elles sont disponibles.

B5. Accédez aux rapports de portée visuelle de piste à partir d'observations météorologiques de surface (METAR) à partir du Web. Comparez deux emplacements (ou moments) différents ayant des visibilités différentes et calculez les coefficients d'extinction de volume et l'épaisseur optique appropriés. Recherchez également sur le Web pour savoir comment la portée visuelle de piste (RVR) est mesurée.

B6. Accédez à des photos satellites visibles et infrarouges à partir du Web et expliquez pourquoi elles sont différentes. Si vous pouvez accéder à des photos satellites de vapeur d'eau, incluez-les dans votre comparaison.

B7. Recherchez sur le Web des informations sur le soleil. Examinez les observations satellitaires du soleil faites à différentes longueurs d'onde. Discutez de la structure du soleil. L'une des pages Web donne-t-elle la valeur actuelle de l'irradiance solaire (c'est-à-dire la constante solaire) ? Si oui, comment a-t-il varié récemment ?

B8. Accès depuis le web à des photos visibles de jour de l'ensemble du disque de la Terre, prises à partir de satellites météorologiques géostationnaires. Discutez de la façon dont les variations de la luminosité apparente à différents endroits (différentes latitudes ; terre contre océan, etc.) pourraient être liées à la réflectivité et à d'autres facteurs.

B9. Certaines stations météorologiques et stations de recherche rapportent des observations horaires sur le Web. Certaines de ces stations incluent des flux radiatifs près de la surface. Utilisez ces informations pour créer des graphiques de rayonnement net de surface.

B10. Accédez à des informations sur le Web sur la relation entre la couleur et la longueur d'onde. De plus, comment la gamme de couleurs pouvant être perçues à l'œil se compare-t-elle à la gamme de couleurs pouvant être créées sur un écran d'ordinateur ?

B11. Recherchez sur le Web des informations sur les albédos et les émissivités IR de substances ou de surfaces qui ne sont pas déjà répertoriées dans les tableaux de ce chapitre.

B12. Trouvez sur le Web des images satellites de panaches de fumée de feux de forêt ou de panaches de cendres volcaniques. Comparez l'intensité du rayonnement réfléchi par la surface de la Terre lorsqu'il brille à travers ces panaches avec des photos satellites antérieures lorsque les panaches n'étaient pas là. Utilisez ces données pour estimer le coefficient d'extinction.

B13. Accédez à des photos et des diagrammes sur le Web qui décrivent comment les différents actinomètres sont construits et comment ils fonctionnent. Énumérez également toutes les limitations de ces instruments qui sont décrites sur le Web.

(Étudiants, n'oubliez pas de mettre un encadré autour de chaque réponse.)

A1. Étant donné les distances R entre le soleil et les planètes, calculez les périodes orbitales (Y) de :

  1. Mercure (R = 58 Gm)
  2. Vénus (R = 108 Gm)
  3. Mars (R = 228 Gm
  4. Jupiter (R = 778 Gm)
  5. Saturne (R = 1 427 Gm)
  6. Uranus (R = 2 869 Gm)
  7. Neptune (R = 4 498 Gm)
  8. Pluton (R = 5 900 Gm)
  9. Eris : étant donné ( gamma) = 557 années terrestres, estimez la distance R du soleil en supposant une orbite circulaire. (Remarque : l'orbite d'Eris est très excentrique et fortement inclinée à 44° par rapport au plan du reste du système solaire, donc notre hypothèse d'une orbite circulaire n'a été faite ici que pour simplifier l'exercice.)

A2. Cette année, quelle est la date et l'heure de :

une. périhélieb. équinoxe vernal
c. solstice d'étéré. aphélie
e. équinoxe d'automneF. solstice d'hiver

A3. Quel est le jour julien relatif pour :

une. 10 janv.b. 25 janvierc. 10 févrierré. 25 février
e. 10 marsF. 25 marsg. 10 avr.h. 25 avril
je. 10 maij. 25 maik. 10 juinl. 25 juin
m. 10 juilletn.m. 25 juilleto. 10 aoûtp. 25 août
q. 10 sept.r. 25 sept.s. 10 octobret. 25 octobre
vous. 10 novembrev. 25 nov.w. 10 déc.X. 25 déc.
y. la date d'aujourd'huiz. date assignée par l'instructeur

A4. Pour la date attribuée à partir de l'exercice A3, trouvez :

  1. signifie anomalie
  2. vraie anomalie
  3. distance entre le soleil et la terre
  4. angle de déclinaison solaire
  5. ensoleillement quotidien moyen

A5(§). Tracez l'angle d'élévation solaire local par rapport à l'heure locale pour les 22 décembre, 23 mars et 22 juin pour la ville suivante :

  1. Seattle, WA, États-Unis
  2. Corvallis, OR, États-Unis
  3. Boulder, CO, États-Unis
  4. Normand, OK, États-Unis
  5. Madison, WI, États-Unis
  6. Toronto, Canada
  7. Montréal Canada
  8. Boston, Massachusetts, États-Unis
  9. New York, NY, États-Unis
  10. Parc universitaire, Pennsylvanie, États-Unis
  11. Princeton, New Jersey, États-Unis
  12. Washington, DC, États-Unis
  13. Raleigh, Caroline du Nord, États-Unis
  14. Tallahassee, Floride, États-Unis
  15. Lecture, Angleterre
  16. Toulouse, France
  17. Munich, Allemagne
  18. Bergen, Norvège
  19. Uppsala, Suède
  20. DeBilt, Pays-Bas
  21. Paris, France
  22. Tokyo, Japon
  23. Pékin, Chine
  24. Warsaw, Pologne
  25. Madrid, Espagne
  26. Melbourne, Australie
  27. Votre position aujourd'hui.
  28. Un emplacement attribué par votre moniteur

A6(§). Tracez l'angle d'azimut solaire local en fonction de l'heure locale pour les 22 décembre, 23 mars et 22 juin, pour l'emplacement de l'exercice A5.

A7(§). angle d'azimut (similaire à la figure 2.6) pour l'emplacement de l'exercice A5. Assurez-vous d'ajouter des graduations le long de la courbe résultante et de les étiqueter avec les heures standard locales.

A8(§). Tracez l'angle d'élévation solaire local en fonction de l'angle d'azimut (comme sur la figure 2.6) pour l'emplacement suivant :

  1. cercle polaire
  2. 75°N
  3. 85°N
  4. pôle Nord
  5. cercle polaire antarctique
  6. 70°S
  7. 80°S
  8. pôle Sud

pour chacune des dates suivantes :

  1. 22 déc.
  2. 23 mars
  3. 22 juin

A9(§). Tracez la durée du crépuscule civil du soir (différence entre les heures de fin de crépuscule et de coucher du soleil) en fonction de la latitude entre les pôles sud et nord, pour la date suivante :

une. 22 déc.b. 5 févrierc. 21 marsré. 5 mai
e. 21 juinF. 5 aoûtg. 23 sept.h. 5 nov.

A10. Le 15 mars pour la ville répertoriée dans l'exercice A5, à quelle heure locale est-il :

  1. lever de soleil géométrique
  2. lever de soleil apparent
  3. début du crépuscule civil
  4. début du crépuscule militaire
  5. début du crépuscule astronomique
  6. coucher de soleil géométrique
  7. coucher de soleil apparent
  8. fin du crépuscule civil
  9. fin du crépuscule militaire
  10. fin du crépuscule astronomique

A11. Calculer l'éq. de Correction de temps pour :

une. 1 janv.b. 15 janv.c. 1 févrierré. 15 févriere. 1 mars
F. 15 marsg. 1 avr.h. 15 avr.je. 1er maij. 15 mai

A12. Trouver le flux massique (kg·m–2·s–1) au niveau de la mer, étant donné un flux massique cinématique (m s–1) de:

une. 2b. 5c. 7ré. dixe. 14F. 18g. 21
h. 25je. 30j. 33k. 47l. 59m. 62n.m. 75

A13. Trouver les flux thermiques cinématiques au niveau de la mer, étant donné ces flux réguliers (W·m–2):

une. 1000b. 900c. 800ré. 700e. 600
F. 500g. 400h. 300je. 200j. 100
k. 43l. –50m. –250n.m. –325o. -533

A14. Trouvez la fréquence, la fréquence circulaire et le nombre d'onde de la lumière de couleur :

une. rougeb. Orangec. jauneré. vert
e. cyanF. bleuF. indigog. violet

A15(§). Tracez les courbes de Planck pour les températures de corps noir suivantes (K) :

une. 6000b. 5000c. 4000ré. 3000e. 2500
F. 2000g. 1500h. 1000je. 750j. 500
k. 300l. 273m. 260n.m. 250h. 240

A16. Pour la température de l'exercice A15, retrouvez :

  1. longueur d'onde des émissions de pointe
  2. émission totale (c.-à-d. quantité totale d'émissions)

A17. Estimez la valeur de l'irradiance solaire atteignant l'orbite de la planète à partir de l'exercice A1.

A18(§).

  1. Tracez la valeur de l'irradiance solaire atteignant l'orbite terrestre en fonction du jour julien relatif.
  2. En utilisant l'irradiance solaire moyenne, tracez le flux radiatif (atteignant la surface de la Terre à travers une atmosphère parfaitement claire) en fonction de la latitude. Supposons le midi local.

A19(§). Pour la ville de l'exercice A1, tracez l'ensoleillement quotidien moyen en fonction du jour julien.

A20. Quelle est la valeur de l'absorptivité IR de :

une. aluminiumb. asphaltec. cirrus
ré. forêt de conifèrese. pelouseF. la glace
g. chêneh. argentje. vieille neige
j. moyenne urbainek. moyenne concrètel. moyenne du désert
m. arbustesn.m. sols moyens

A21. Supposons que l'air pollué reflète 30% du rayonnement solaire entrant. Combien (W m–2) est absorbé, émis, réfléchi et transmis ? Supposons un flux radiatif incident égal à l'irradiance solaire, étant donné une transmissivité de :

une. 0b. 0,05c. 0,1ré. 0,15e. 0,2
F. 0,25g. 0,3h. 0,35je. 0,4j. 0,45
k. 0,5l. 0,55m. 0,6n.m. 0,65o. 0,7

A22. Quelle est la valeur de l'albédo pour l'utilisation des terres suivante ?

une. immeublesb. argile sèchec. maïsré. l'herbe verte
e. la glaceF. pommes de terreg. rizièreh. savane
je. Sol rougej. sorghok. canne à sucrel. le tabac

A23. Quel produit de la densité numérique par la section efficace d'absorption est nécessaire pour que 50 % du rayonnement incident soit absorbé par les cendres volcaniques en suspension dans l'air sur la longueur de trajet suivante (km) ?

une. 0,2b. 0,4c. 0,6ré. 0,8e. 1,0F. 1.5g. 2
h. 2.5je. 3j. 3.5k. 4l. 4.5m. 5n.m. 7

A24. Quelle fraction du rayonnement incident est transmise à travers un nuage de cendres volcaniques de profondeur optique :

une. 0,5c. 0,7ré. 1,0e. 1.5F. 2g. 3
h. 4j. 5k. 6l. 7m. dixn.m. 15o. 20

A25. Quelle est la portée visuelle (km) pour l'air pollué qui a un coefficient d'extinction volumique (m-1) de:

une. 0,00001b. 0,00002c. 0,00005ré. 0,0001
e. 0,0002F. 0,0005g. 0,001h. 0,002
je. 0,005j. 0,01k. 0,02l. 0,05

A26.

  1. Quelle est la valeur du flux radiatif solaire direct descendant atteignant la surface de la ville à partir de l'exercice A5 à midi le 4 juillet, compte tenu d'une couverture de 20 % de cumulus (bas).
  2. Si l'albédo est de 0,5 dans votre ville, quel est le flux solaire réfléchi à ce même moment ?
  3. Quelle est la valeur approximative du rayonnement net à ondes longues à ce moment-là ?
  4. Quel est le rayonnement net à ce moment-là, compte tenu de toutes les informations des parties (i) - (iii) ?

A27. Pour une température de surface de 20°C, trouvez le rayonnement infrarouge ascendant émis (W m–2) sur le type de surface de l'exercice A20.

E1. A quelle période de l'année la véritable anomalie est-elle égale à :

une. 45°b. 90°c. 135°ré. 180°
e. 225°F. 270°g. 315°h. 360°

E2(§)

  1. Calculez et tracez la position (anomalie réelle et distance) de la Terre autour du soleil pour le premier jour de chaque mois.
  2. Vérifier la deuxième loi de Kepler
  3. Comparez l'orbite elliptique à une orbite circulaire.

E3. Quel est l'angle optimal pour les capteurs solaires de votre ville ?

E4. Concevoir un appareil pour mesurer le diamètre angulaire du soleil vu de la Terre. (Indice, une approche consiste à permettre au soleil de briller à travers un trou d'épingle sur une surface plane. Ensuite, mesurez la largeur de l'image projetée du soleil sur cette surface divisée par la distance entre la surface et le trou d'épingle. Que pourrait-on provoquer des erreurs dans cet appareil ?)

E5. Pour votre ville, tracez l'angle d'azimut pour le lever du soleil apparent par rapport au jour julien relatif. C'est dans cette direction que vous devez pointer votre appareil photo si vous souhaitez photographier le lever du soleil.

E6.

  1. Comparez la durée de la lumière du jour à Fairbanks, AK, par rapport à Miami, FL, USA.
  2. Pourquoi les légumes poussent-ils si gros en Alaska ?
  3. Pourquoi peu de fruits sont cultivés en Alaska ?

E7. En quoi la figure 2.6 serait-elle différente si l'heure avancée (été) était utilisée à la place de l'heure standard pendant les mois appropriés ?

E8(§). Tracez un diagramme des heures géométriques du lever et du coucher du soleil en fonction du jour de l'année, pour votre emplacement.

E9(§). À l'aide du lever et du coucher du soleil apparents, calculez et tracez les heures de lumière du jour par rapport au jour julien pour votre ville.

E10.

  1. Par temps clair à votre emplacement, observez et enregistrez les heures réelles de lever et de coucher du soleil, ainsi que la durée du crépuscule.
  2. Utilisez ces informations pour déterminer le jour de l'année.
  3. En fonction de votre détermination personnelle de la durée du crépuscule, et en fonction de votre latitude et de votre saison, votre crépuscule personnel ressemble-t-il le plus à un crépuscule civil, militaire ou astronomique ?

E11. Étant donné un flux des unités suivantes, convertissez-le en flux cinématique et discutez de la signification et/ou des avantages de cette forme de flux.

  1. Flux d'humidité : geau·m–2·s–1.
  2. Flux de quantité de mouvement : (kgair· m·s–1)·m–2·s–1.
  3. Flux de polluants : gpolluant·m–2·s–1.

E12.

  1. Quelle température solaire est nécessaire pour que l'intensité maximale du rayonnement se produise à 0,2 micromètre ?
  2. En vous rappelant que les humains ne peuvent voir la lumière qu'entre 0,38 et 0,74 microns, le soleil serait-il plus brillant ou plus faible à cette nouvelle température ?

E13. Une route asphaltée parfaitement noire absorbe 100 % du rayonnement solaire incident. Supposons que sa température résultante soit de 50°C. Quelle quantité de lumière visible émet-il ?

E14. Si la Terre devait refroidir de 5 °C par rapport à sa température d'équilibre radiatif actuelle, de quel pourcentage le total des émissions infrarouges changerait-il ?

E15(§). Évaluer la qualité de l'approximation de la loi de Planck [voir éq. (a) dans la case « Une perspective scientifique • Les lois scientifiques - le mythe »] par rapport à l'équation exacte de Planck (2.13) en traçant les deux courbes pour une variété de températures typiques du soleil et de la Terre.

E16. Trouvez l'irradiance solaire qui peut traverser une "fenêtre" atmosphérique entre λ1 = 0,3 µm et2 = 0,8 µm. (Voir l'encadré « Une perspective scientifique • Rechercher des solutions » dans ce chapitre pour savoir comment le faire sans utiliser de calcul.)

E17. Quelle variation de la distance orbitale de la Terre au soleil est nécessaire pour modifier l'irradiance solaire de 10 % ?

E18. Le rayonnement solaire est une source d'énergie diffuse, c'est-à-dire qu'il s'étend sur l'ensemble de la Terre plutôt que d'être concentré dans une petite région. Il a été proposé de contourner le problème de la loi carrée inverse du rayonnement en déployant de très grands miroirs plus près du soleil pour focaliser la lumière sous forme de rayons collimatés vers la Terre. En supposant que tous les problèmes structurels et de lancement spatial puissent être résolus, serait-ce une méthode viable pour augmenter l'énergie sur Terre ?

E19. La "loi des sinus" pour le rayonnement frappant une surface à un angle est parfois écrite comme une "loi du cosinus", mais en utilisant l'angle zénithal au lieu de l'angle d'élévation. Utilisez trig pour montrer que les deux équations sont physiquement identiques.

E20. Expliquez le sens de chaque terme de l'éq. (2.21).

E21.

  1. Examinez la figure montrant l'ensoleillement quotidien moyen. Dans l'hémisphère d'été pendant les quelques mois les plus proches du solstice d'été, expliquez pourquoi le rayonnement solaire entrant sur le pôle est presque égal à celui sur l'équateur.
  2. Pourquoi les températures de surface près du pôle ne sont-elles pas presque égales aux températures près de l'équateur au cours des mêmes mois ?

E22. En utilisant le tableau 2-5 pour les albédos typiques, spéculez sur les éléments suivants :

  1. Comment l'albédo moyen changera-t-il si un pâturage est développé en un quartier résidentiel.
  2. Comment ces changements affecteraient-ils le bilan radiatif net ?

E23. Utilisez la loi de Beer pour déterminer la relation entre la portée visuelle (km) et le coefficient d'extinction volumique (m–1). (Notez que le coefficient d'extinction peut être lié à la concentration de polluants et à l'humidité relative.)

E24(§). Pour votre ville, calculez et tracez le rayonnement solaire descendant à midi chaque jour de l'année, en supposant qu'il n'y a pas de nuages ​​et en tenant compte du changement d'irradiance solaire dû à la variation de la distance entre la Terre et le soleil.

E25. Envisagez un ciel sans nuages ​​dans votre ville. Si une couverture de 50 % de nuages ​​bas se déplace au-dessus de votre ville, comment le rayonnement net change-t-il à midi ? Comment ça change à minuit ?

E26. Pour déterminer les valeurs des termes dans le bilan radiatif net de surface, quels actinomètres utiliseriez-vous et comment les déploieriez-vous (c'est-à-dire, dans quelles directions chacun doit-il regarder pour obtenir les données dont vous avez besoin) ?

(N'oubliez pas d'énoncer et de justifier toutes les hypothèses.)

S1. Et si l'excentricité de l'orbite de la Terre autour du Soleil passait à 0,2 ? En quoi les saisons et le climat seraient-ils différents de ceux d'aujourd'hui ?

S2. Et si l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à l'écliptique passait à 45° ? En quoi les saisons et le climat seraient-ils différents de ceux d'aujourd'hui ?

S3. Et si l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à l'écliptique passait à 90° ? En quoi les saisons et le climat seraient-ils différents de ceux d'aujourd'hui ?

S4. Et si l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à l'écliptique passait à 0° ? En quoi les saisons et le climat seraient-ils différents de ceux d'aujourd'hui ?

S5. Et si la rotation de la Terre autour de son axe correspondait à sa période orbitale autour du soleil, de sorte qu'un côté de la Terre faisait toujours face au soleil et l'autre côté était toujours à l'écart. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S6. Et si le diamètre de la Terre diminuait à la moitié de sa valeur actuelle ? Comment l'heure du lever et du coucher du soleil et les angles d'élévation solaire changeraient-ils ?

S7. Déduire l'éq. (2.6) à partir des principes de base de la géométrie et de la trigonométrie. C'est assez compliqué. Cela peut être fait en utilisant une géométrie plane, mais c'est plus facile si vous utilisez une géométrie sphérique. Montre ton travail.

S8. Et si le périhélie de l'orbite terrestre se produisait au solstice d'été, plutôt qu'à proximité du solstice d'hiver. Comment les valeurs d'ensoleillement par ciel clair à midi changeraient-elles aux solstices par rapport à maintenant ?

S9. Et si le chauffage radiatif était causé par l'amplitude du flux radiatif, plutôt que par la divergence du flux radiatif. En quoi le temps ou l'état atmosphérique seraient-ils différents, le cas échéant ?

S10. Linéariser la loi de Planck au voisinage d'une température. À savoir, dérivez une équation qui donne une ligne droite tangente à n'importe quel point de la courbe de Planck. (Astuce : si vous avez des compétences en calcul, essayez d'utiliser un développement en série de Taylor.) Déterminez sur quelle plage de températures votre équation donne des réponses raisonnables. Une telle linéarisation est parfois utilisée pour récupérer des sondages de température à partir d'observations satellitaires.

S11. Supposons que la loi de Kirchhoff change de telle sorte qu'unλ = 1 – eλ. Quelles sont les implications ?

S12. Et si la loi de Wien était abrogée, car il a été découvert que la longueur d'onde des émissions de pointe augmente à mesure que la température augmente.

  1. Écrivez une équation qui décrirait cela. Vous pouvez nommer cette équation d'après vous-même.
  2. Quels types de rayonnement de quelles sources affecteraient le bilan radiatif de la Terre ?

S13. Et si la "constante" solaire était encore moins constante qu'elle ne l'est maintenant. Supposons que la constante solaire varie de manière aléatoire dans une plage de ± 50 % de sa valeur actuelle, chaque nouvelle valeur durant quelques années avant de changer à nouveau. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S14. Et si la distance entre le soleil et la Terre était la moitié de ce qu'elle est maintenant. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S15. Et si la distance entre le Soleil et la Terre était le double de ce qu'elle est maintenant. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S16. Supposons que la Terre ait la forme d'un cube, avec l'axe de rotation perpendiculaire à l'écliptique et l'axe passant par le milieu des faces supérieure et inférieure du cube. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S17. Supposons que la Terre ait la forme d'un cylindre étroit, avec l'axe de rotation perpendiculaire à l'écliptique, et avec l'axe passant par le milieu des faces supérieure et inférieure du cylindre. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S18. (2.21) à partir des autres équations de ce chapitre. Montre ton travail. Discutez de l'interprétation physique de l'angle horaire et de l'effet de sa troncature.

S19. Supposons que la surface de la Terre reflète parfaitement partout le rayonnement à ondes courtes, mais que l'atmosphère absorbe 50 % de la lumière solaire qui la traverse sans en réfléchir aucune. Quel pourcentage de l'ensoleillement serait réfléchi dans l'espace ? De plus, en quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S20. Supposons que l'atmosphère absorbe totalement tous les rayonnements à ondes courtes qui la touchent, mais qu'elle émette également une quantité exactement égale de rayonnement à ondes courtes lorsqu'elle a été absorbée. En quoi le temps et le climat seraient-ils différents, le cas échéant ?

S21. Considérez la loi de Beer. S'il y a n particules par mètre cube d'air, et si une longueur de trajet vertical dans l'air est de ∆s, alors multiplier les deux donne le nombre de particules sur chaque mètre carré de sol. Si la section efficace d'absorption b est la surface d'ombre projetée par chaque particule, alors en multipliant cette fois le produit précédent donnerait la surface ombrée divisée par la surface totale du sol. Ce rapport est juste l'absorptivité a. A savoir, par ce raisonnement, on s'attendrait à ce que a = n·b·∆s.

Cependant, la loi de Beer est une fonction exponentielle. Pourquoi? Qu'est-ce qui n'allait pas avec le raisonnement du paragraphe précédent?

S22. Et si l'atmosphère était complètement transparente au rayonnement IR. En quoi le bilan radiatif net de surface serait-il différent ?

S23. Les radiomètres existants sont basés sur un bolomètre, une cellule photovoltaïque ou un dispositif à couplage de charge. Concevoir un nouveau type d'actinomètre basé sur un principe différent. Astuce, pensez à ce qui est affecté de quelque manière que ce soit par le rayonnement ou la lumière du soleil, puis utilisez cet effet pour mesurer le rayonnement.


2.6 : Exercices à la maison - Géosciences

Centre de prévision des tempêtes

Exercices/Briefs quotidiens en classe
(fondé sur les objectifs d'apprentissage (LO) 1, 2 et 6)

Devoir 1 (mis à la terre en LO 2, 5 et 6)
(Moy. 91,2 Élevé 100 (plusieurs), Faible 60)

Devoir 2 (mis à la terre en LO 2, 5 et 6)
(Moy. pour Hwk 2a 47.0, High 50, Low 45)
(Moy. pour Hwk 2b 46.0, High 50, Low 35)

Devoir 3 (mis à la terre en LO 1, 3 et 5)
(Moy. 74,3, Haut 100, Bas 45))

Devoir 4 (mis à la terre en LO 1, 3, 4 et 5)
(Moy 89,6 Haut 100, Bas 57)

    Trouver des fronts et penser aux intempéries

Devoir 5 (mis à la terre en LO 2, 3, 4 et 5)
(Moy. 87,6, Haut 100, Bas 70)

*Voir le programme pour les objectifs d'apprentissage

Remarque : Tous les travaux seront retournés dans des paquets avec votre note pour la partie Monteverdi du Metr 201, éventuellement le vendredi 14 mai, mais au plus tard le lundi 17 mai.

Quiz 1 (LO 2)
(Moy. 65,3 Élevé 98, Faible 25)

Quiz 2 (LO 1, 2 et 6)
(Moy. 87,6 Élevé 100 (multiple) Faible 56)

Quiz 3 (LO 2 et 3)
(Moy. 66,3 Élevé 95 Faible 39)

*Voir le programme pour les objectifs d'apprentissage

Lecture, laboratoire, exercice en classe ou
Devoir écrit

Les lectures sont choisies avec soin et ciblées. Les lectures de Stull sont plus concises, avancées et quantitatives. nous allons faire quelques-uns des problèmes numériques dans Stull.

Vent réel et vent géostrophique

Conservation de la masse appliquée à l'atmosphère : Dines Compensation

Circulation générale de l'atmosphère et de l'océan

Orages violents

Cartes d'information météo

Laboratoire en classe/Hwk 5 (relation hypsométrique - courant-jet polaire et front polaire) :

Lectures sur la continuité et
Sa relation avec le développement du système de pression de surface

  • Lecture 6 : Conservation de la masse
  • Lecture de livre de texte pour le mercredi 3 mai Danielsen, chapitres 7 et 8
  • Lecture 7 : Divergence en altitude et systèmes de pression de surface : dépressions thermiques et dynamiques
  • Lecture 7b : Divergence et convergence et ondes supérieures et section efficace
  • Solution d'affectation en classe : graphique et coupe transversale de 500 mb , advection de surface la plus forte, fronts de surface, carte de surface analysée

Orages de bric et de broc

Vent réel et vent géostrophique

Conservation de la masse appliquée à l'atmosphère : Dines Compensation

Circulation générale de l'atmosphère et de l'océan

Cartes d'information météo

Lectures sur la continuité et
Sa relation avec le développement du système de pression de surface

  • Lecture 6 : Conservation de la masse
  • Lecture de livre de texte pour le mercredi 3 mai Danielsen, chapitres 7 et 8
  • Lecture 7 : Divergence en altitude et systèmes de pression de surface : dépressions thermiques et dynamiques
  • Lecture 7b : Divergence et Convergence et Ondes Supérieures

Orages de bric et de broc

Cyclone de vague

Vent réel et vent géostrophique

  • Lectures Web
    • Lecture 1 : Équations primitives
    • Lecture 2 : Relations dérivées (relation hypsométrique)
    • Lecture 5 : Flux géostrophique dans l'atmosphère et l'océan

    Accélération et vitesse(a continué)

    Vent réel et vent géostrophique

    Briefing météo Discussion

    29 avril 2010 violents orages au Kansas

      Lectures de manuels

    Lectures sur la continuité et
    Sa relation avec le développement du système de pression de surface

    • Lecture 6 : Conservation de la masse
    • Lecture de livre de texte pour le mercredi 3 mai Danielsen, chapitres 7 et 8
    • Lecture 7 : Divergence en altitude et systèmes de pression de surface : dépressions thermiques et dynamiques
    • Lecture 7b : Divergence et Convergence et Ondes Supérieures

    Laboratoire en classe (Polar Jet Stream) et devoir 4 (Polar Jet Stream et Polar Front) :


    Exercice de devoir d'algorithmes 2.6

    Exercice 2.6. Considérez le problème de base suivant. On vous donne un tableau A composé de n entiers A[1], A[2], …, A[n]. Vous aimeriez sortir un tableau bidimensionnel n par n B dans lequel B[i, j] (pour i = j, donc peu importe ce qui est sorti pour ces valeurs.)

    Voici un algorithme simple pour résoudre ce problème.

    Pour i=1, 2, …, n
    Pour j = i+1, i+2, …, n
    Additionnez les entrées de tableau A[i] à A[j]
    Stocker le résultat dans B[i, j]
    Finpour
    Finpour

    a) Pour une fonction f que vous devriez choisir, donnez une borne du pour O(f(n)) sur le temps d'exécution de cet algorithme sur une entrée de taille n (c'est-à-dire une borne sur le nombre d'opérations effectuées par le algorithme).
    Solution a) : lorsque nous avons examiné l'algorithme, la première boucle fait « n » exécutions. La deuxième boucle s'exécute également "n" fois. La sommation est terminée au plus n éléments. Toutes les autres opérations sont à temps constant. On peut dire que le temps total est O(n3).

    b) Pour cette même fonction f , montrer que le temps d'exécution de l'algorithme sur une entrée de taille n est aussi Ω(f (n)). (Cela montre une borne asymptotiquement étroite de (f (n)) sur le temps d'exécution.)

    Solution b) : pensez aux n/3 premières itérations de la boucle externe pour la limite inférieure. Dans cet algorithme, les boucles internes doivent être exécutées au moins 2n/3 fois pour chacune des itérations. Le nombre d'éléments à ajouter pour ces itérations de boucle interne est d'au moins n/3. Donc (n/3)3 = 1/27n3 opérations d'addition. En conséquence, l'algorithme est Ω(n3).

    c. Bien que l'algorithme que vous avez analysé dans les parties (a) et (b) soit le moyen le plus naturel de résoudre le problème–après tout, il parcourt simplement les entrées pertinentes du tableau B, en remplissant une valeur pour chaque–il contient des éléments hautement sources inutiles d'inefficacité. Donnez un algorithme différent pour résoudre le problème, avec un temps d'exécution asymptotiquement meilleur. En d'autres termes, vous devez concevoir un algorithme avec un temps d'exécution O(g(n)), où lim_n->infinity(g(n) / f(n)) = 0
    Solution c) :
    CurrentSum = 0
    pour i=1,2,….,n
    currentSum = A[i] //affecte une nouvelle variable currentSum à A[i] à chaque itération de i.
    pour j=i+1,i+2,….,n
    currentSum = currentSum + A[j] // pour chaque itération de j, stocke la somme actuelle de A[i] à A[j] à chaque fois.
    Stocker la somme actuelle dans B[i,j]
    Finpour
    Finpour

    L'opération consistant à ajouter A[j] à la somme actuelle peut être effectuée en temps constant, donc maintenant la boucle interne a un temps constant. Par conséquent, le temps de fonctionnement total est O(n2).


    Voir la vidéo: 12 Étirements Que tu Peux Faire à La Maison Pour Brûler Les Graisses (Octobre 2021).