Sterrekunde

Waarom het hierdie grafiek vir sonligintensiteit op land 'n steiler helling tydens sonsopkoms in vergelyking met sonsondergang?

Waarom het hierdie grafiek vir sonligintensiteit op land 'n steiler helling tydens sonsopkoms in vergelyking met sonsondergang?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek het hierdie beeld gekry toe ek die weerdata vir 'n stad in Noord-Indië nagegaan het met behulp van Mathematica se Wolfram Alpha-navraag

Ek het een funksie in die grafiek opgemerk wat ek nie kon verklaar nie. Waarom het die omringende deel 'A' wat die sonsopkoms aandui 'n effens hoër helling in vergelyking met die omringende deel 'B' wat die sonsondergang aandui!

Ek het ook die grafiek vir die somermaand nagegaan en die patroon was presies teenoorgestelde

Somermaand

Interpreteer ek die gegewens verkeerd of is dit so dat die son gedurende die wintermaande vinniger as in die somer sy hoogste intensiteit bereik? Wat kan die rede hiervoor wees?


Te lank vir 'n opmerking, helaas:

https://www.mesonet.org/index.php/site/about/other_measurements/#srad notes:

Metings van sonstraling in die oggend en die aand is sensitief vir obstruksie (bv. Bome) aan die oostelike en westelike horison. 'N Vertraging van sonsopkoms of vroeë aankoms van sonsondergang by 'n spesifieke stasie kan verklaar word deur panoramiese werffoto's wat beskikbaar is by http://www.mesonet.org/index.php/site/sites/mesonet_sites te ondersoek.

Gaan ook bietjie rond, begin by http://mesowest.utah.edu/cgi-bin/droman/meso_graph_climo_ndb.cgi?stn=SEAM5&unit=0&hours=24&day1=0&month1=&year1=2014&hour1=00&windred=&time=LOCAL&var=S = Solar% 20Radiation & stasienaam = SEAGULL & vlabel =% C2% A0W / m * m en u moet meer data vind.


Gedurende die nag het die wind gaan lê en die besoedeling deur landbou en chemikalieë deur die mens gemaak, het die luggehalte helder gelaat en die sonlig met sonsopkoms is minder belemmer en meer intens. By sonsondergang bly al die bogenoemde steeds in die lug en maak die sonlig minder intens As gevolg van die obstruksie wat veroorsaak word deur die besoedeling, is die neerslag hoër in die wintermaande en die watermolekules filter 'n groot persentasie besoedeling uit.


Interaksies tussen land en atmosfeer het die droogte en hittegolf oor Noord-Europa gedurende die somer van 2018 vererger

Die droogte en hittegolf van 2018 oor Noord-Europa was buitengewoon, met ongekende bosbrande in Swede, hitte in Duitsland en waterbeperkings in Engeland. Maandelikse, daaglikse en uurlikse data van ERA5, geverifieer met die meting van grondwaterinhoud en oppervlaktevloei, word ondersoek om die onder-seisoens-tot-seisoenale vordering van die gebeurtenis te ondersoek en die daaglikse evolusie van troposferiese profiele oor Brittanje om die afwykende land te kwantifiseer. oppervlak bydrae tot hitte en droogte. Volgens die data het die streek 'n ongekende toestand geword om 'n 'hot spot' vir die koppeling van landatmosfeer te word, wat die hittegolf in die grootste deel van Noord-Europa vererger het. Terugvoer van landatmosfeer is veroorsaak deur buitengewoon lae grondwater oor wye gebiede, wat vogbeperkings op latente hittevloei genereer, wolkvorming onderdruk, toename in oppervlaknetbestraling en die verhoging van die temperatuur gedurende verskeie aflewerings van ekstreme hitte. Ons vind konsekwente bewyse in velddata en heranalise van 'n drumpel van grondwaterinhoud op die meeste plekke, waaronder oppervlakvloei en daaglikse maksimum temperature hipersensitief word vir dalende grondwater. Soortgelyke onlangse hittegolwe oor verskillende dele van Europa in 2003, 2010 en 2019, tesame met ernstige projeksies oor klimaatsverandering, dui daarop dat sulke gebeure kan toeneem. Terugvoer van landatmosfeer kan 'n al hoe belangriker rol speel in die verergering van uiterstes, maar kan ook bydra tot die voorspelbaarheid daarvan op die seisoense tydskale.


Abstrak

[1] Enterokokke is die ontlastingbakterieë van die Amerikaanse agentskap vir die beskerming van fekale aanwysers vir die beoordeling van ontspanningswaterwaterkwaliteit. Tradisionele metodes van enterokokke-analises is tydrowend, wat lei tot vertragings met die uitreiking van strandafsluitings. Modelle kan hierdie vertragings moontlik omseil deur tye te voorspel wanneer strande gesluit moet word. Die doel van hierdie studie is om 'n innoverende gekoppelde mikrobe-hidrodinamiese-morfologiese model te ontwikkel. Die unieke kenmerk van hierdie model is die vermoë om die vrystelling van mikrobes wat aan die kusstrande gekoppel is, te simuleer as gevolg van gekombineerde golf- en getydwing. 'N Nabysee-prosesmodel (XBeach) is gekoppel aan 'n mikrobe-vervoer-verval vergelyking. Hierdie vergelyking het bronfunksies ingesluit wat verantwoordelik was vir die vrystelling van mikrobe uit gemobiliseerde sand, vloei van grondwater, meevoer deur verspreiding van porieë in die water, reënval-afloopbelading en 'n noodlotfunksie wat verantwoordelik was vir die inaktivering van sonkrag. Die model het waargenome ruimtelike en tydelike patrone van enterokokke in die strandwater suksesvol gesimuleer, insluitend die reproduksie van diële en getyskommelings en die vinnige afname van enterokokke vanaf die waterlyn na die buiteland. Primêre prosesse vir enterokokke wat na die waterkolom gelaai is, het golwgeïnduseerde sediment resuspensie en getywas vir die meevoer van enterokokke uit die poriewater in die tussengetysone ingesluit. Diffusie was die belangrikste meganisme om enterokokke van die getygebied na die buiteland te vervoer. Sonlig-inaktivering was 'n belangrike proses om enterokokke in die dag te verlaag en die daaglikse siklusse te produseer. Reënvalafloopwater is 'n afwisselende bron van enterokokke vir strandwater, terwyl die uitruil van grondwater van bysaak was. Sensitiwiteitsanalises het voorgestel dat die prosesse en koëffisiënte wat verband hou met die belading van enterokokke, kwasi-lineêre eienskappe het, terwyl die modelresultate van enterokokke vlakke sensitief was vir diffusie- en sonlig-inaktiveringskoëffisiënte, wat hoë nie-lineêrheid en ruimtelike en tydelike afhanklikheid toon.


Prestasie van dubbelas-sonkrag teenoor statiese sonnestelsel volgens 'n gesegmenteerde helderheidsindeks in Maleisië

Die prestasie van Dual-Axis Solar Tracker (DAST) en Static Solar System (SSS) met betrekking tot die helderheidsindeks in Maleisië word aangebied. 'N Poging om die korrelasie tussen helderheidsindeks met energieverbetering en doeltreffendheid van DAST oor SSS te ondersoek, word eksperimenteel gedoen. 'N Goeie korrelasie kon nie uit die daaglikse helderheidsindeks gevind word nie. Dit is te wyte aan die diepgaande voordeel van DAST in die oggend en saans in vergelyking met die middaguur, aangesien dit die son se posisie kan volg. Daarom word die daaglikse helderheidsindeks in drie segmente verdeel wat soggens, middag en aand is om die energietoename en doeltreffendheid beter te interpreteer. 'N Duideliker korrelasie met lae standaardafwyking kan waargeneem word op die gesegmenteerde helderheidsindeks-analise. Die energietoename en -doeltreffendheid van sewe stede in Maleisië word beraam met die gesegmenteerde helderheidsindeks en vergelyk met die resultaat gegenereer deur anisotrope bestralingsmodel. 'N Soortgelyke tendens word verkry en dit het getoon dat die gesegmenteerde helderheidsindeks gebruik kan word as 'n grafiese metode vir die beraming van energieverbetering en doeltreffendheid van DAST bo SSS.

1. Inleiding

Sonenergie het die afgelope paar jaar geweldig aandag gekry weens verskillende redes, soos die wisselvalligheid in die prys van ru-olie, die bewusmaking van die publiek oor omgewingskwessies, die ondersteuning van beleide en subsidies wat die plaaslike regering neem om die sektore vir hernubare energie te bevorder, en die prysverlaging van fotovoltaïese (PV) panele. Baie grootskaalse sonplase is in gebruik geneem in die VSA, Europa en China, aangesien die wêreldwye PV-prys die afgelope jare vinnig gedaal het, wat ooreenstem met die wet van Swanson [1]. Die PV-opgewekte elektrisiteit is egter nie mededingend genoeg in vergelyking met fossielbrandstof (olie, gas en steenkool) veral in stedelike gebiede nie. Daarom is meer intensiewe navorsing en ontwikkeling oor PV-selmateriaalwetenskap nodig om die hindernis vir die omskakelingsdoeltreffendheid te oorskry en die vervaardigingskoste te verlaag. Intussen is daar verskillende benaderings beskikbaar om die prestasie van PV-stelsels te verhoog, behalwe om nuwe materiaal vir PV-sel te ondersoek. Byvoorbeeld, Maximum Power Point Tracking (MPPT) wat in staat is om die maksimum krag te trek deur die maksimum kragpunt van die PV-skikkings op te spoor en te werk [2], sonopsporing wat die krag wat deur die son opgevang word, kan maksimeer deur die sonpad te volg [ 3], ensovoorts. Bowenal hou sonopsporing groot voordeel in om die doeltreffendheid van die FV-stelsel te verbeter in vergelyking met 'n statiese sonnestelsel [4]. Dual-Axis Solar Tracker (DAST) is 'n tipe sonopsporing met twee asse wat dit moontlik maak om die PV-panele in lyn te bring en te alle tye direk na die sonskyf te wys [3, 5]. Sonstraling (W / m 2) is 'n maatstaf vir die hoeveelheid sonlig wat op die oppervlak val. Dit is die belangrikste faktor om die prestasie van 'n PV-paneel te bepaal. Die sonenergie wat deur PV-panele opgevang word, is direk eweredig met die sonbestraling wat deur PV-panele ontvang word. Aangesien PV-panele te alle tye na die son kyk, verseker dit dat die maksimum sonenergie deur die loop van die dag in elektriese energie omgeskakel word. Daarom kan aansienlike wins verkry word deur DAST te gebruik in vergelyking met die Statiese Sonnestelsel (SSS).

Uit die literatuur is verskillende opsporingsmetodes in vorige werke regoor die wêreld voorgestel en bekragtig, en elkeen het sy voor- en nadele in terme van doeltreffendheid, kompleksiteit en koste. Figuur 1 toon die minimum, maksimum en gemiddelde doeltreffendheid van sommige sonopsporingswerke wat eksperimenteel en deur simulasie in ander lande aangemeld word [6–18]. Klaarblyklik verskil die verskil in doeltreffendheid vir sonopsporing baie tussen die lande wat gerapporteer word as gevolg van verskillende geografiese liggings, plaaslike landskap en klimaat [19]. Boonop verskil die doeltreffendheid van sonopsporing in dieselfde streek gedurende verskillende seisoene ook aansienlik. Die doeltreffendheid is gewoonlik die beste in die somer, met 'n marginale prestasie in die winter en in die lente en herfs, het 'n gemiddelde doeltreffendheid.


Maleisië as 'n land wat tussen 1 ° en 7 ° noord van die ewenaar lê, het 'n ekwatoriale klimaat en lang sonskynure gedurende die jaar. Daar is enorme potensiaal vir sonkrag om suksesvol te wees in hierdie land. Die potensiaal vir die DAST word egter selde in hierdie streek gerapporteer en ondersoek. 'N Kwantitatiewe voordeel van DAST bo SSS in hierdie land is steeds onbekend, hoewel die bestendige lang sonure 'n belowende uitkoms was. Dit sal dus een van die pogings vir hierdie studie wees om ondersoek in te stel na sommige van die stede in Maleisië rakende hul prestasieverbetering vir die installering van DAST via SSS. Die voordeel in die finansiële perspektief sal ook ontleed word en 'n vergelyking kan getref word oor die geskiktheid vir die installering van DAST in sewe stede in Maleisië.

Alhoewel die SSS beter doeltreffend is, kan die ekstra koste vir die DAST nie oor die hoof gesien word nie. Die opsporingsmeganisme benodig ekstra meganiese struktuur en motors om die PV-panele te draai volgens die son se posisie. Die bedryfs- en instandhoudingskoste van die DAST sal ook hoër wees as SSS. Daarom is die beraming van die doeltreffendheid / energietoename van DAST oor SSS noodsaaklik en moet dit deel uitmaak van die kriteria vir die evaluering van die werf. As 'n vuistreël sou die wins van die DAST oor SSS die bykomende koste moet oortref, waardeur die DAST se winsgewendheid en volhoubaarheid veral in grootskaalse sonkragaanlegte gewaarborg word. Soos aangetoon in Figuur 1, kan die gerapporteerde doeltreffendheidsverbetering egter van so laag as 10% tot so hoog as 75% wissel. Die groot variasie van DAST-doeltreffendheid bemoeilik die evaluasieproses vir die aanvaarding van DAST via SSS. Daarbenewens word prestasieverbetering van DAST oor SSS vir 'n ewenaarstreek aangesien Maleisië tot dusver nog nie ondersoek nie.

Tot dusver is die vergelyking van die doeltreffendheid en energieverbetering van DAST met SSS gedoen deur beide stelsels fisies op die interessante plek te installeer. Hierdie metode is nie net duur nie, maar ook tydrowend, aangesien data oor 'n voldoende lang tyd nodig is om 'n sinvolle vergelyking tussen die twee stelsels te vergemaklik. Die verkreë resultate is boonop nie direk op ander webwerwe van toepassing nie. Daarom is daar 'n behoefte aan 'n metode om die wins van DAST bo SSS op 'n meer koste- en tydeffektiewe manier te skat, sodat die terreinevaluering reguit gemaak kan word.

Cruz-Peragón et al. kwantifiseer die ekstra sonaanwins van DAST bo SSS met betrekking tot die breedtegraad van die stede in Spanje gebaseer op die Reindl anisotropiese model en Liu & amp Jordan isotropiese model [20, 21]. Op grond van sy bevinding is die voormalige metode nuttiger en is dit beter om die klimaat van die Spaanse gebied te vergeleke met die isotropiese model. Die meeste van die stede in Spanje is geskik vir DAST, terwyl 'n paar stede nie aanbeveel word nie weens verskillende redes, waaronder groot breedte, hoë reënval en kusstreek.

In hierdie artikel word gepoog om die prestasieverbetering van DAST te korreleer op grond van die helderheidsindeks van die webwerwe in Maleisië. Vervolgens word hierdie korrelasie gebruik om die prestasieverbetering van DAST in sewe stede in Maleisië te skat.

2. Literatuuroorsig

2.1. Duidelikheidsindeks

Helderheidsindeks word gekies as die enigste veranderlike in hierdie werk, aangesien dit afgelei is van sonbestraling, die belangrikste faktor wat die prestasie van 'n PV-stelsel beïnvloed. Helderheidsindeks verteenwoordig die verhouding van die gemiddelde wêreldwye sonbestraling

op 'n horisontale oppervlak tot die buiteaardse sonbestraling

op dieselfde oppervlak en deur die volgende vergelykings gegee vir onderskeidelik daaglikse en uurlikse waardes [22]. Vir daagliks: & # 13

Die data van globale sonstraling oor 'n dag en meer as 'n uur is beskikbaar vanaf metings van totale sonstraling op 'n horisontale oppervlak met behulp van 'n piranometer. Die uurlikse helderheidsindeksfunksie kan gebruik word om die helderheidsindeks vir langer tydperk te bereken deur die globale sonstraling en buiteaardse straling vir die gewenste periode te vervang in (2). Intussen kan die buiteaardse sonstraling gedefinieer word as die sonstraling wat onderskeidelik op 'n horisontale vlak buite die atmosfeer oor 'n dag en 'n bepaalde tyd binne 'n dag val. Met ander woorde, dit is die sonlig wat die aarde bereik sonder die atmosfeer. Die hoeveelheid buiteaardse bestraling wat die aarde bereik, is afhanklik van die relatiewe posisie van die aarde teenoor die son op sy elliptiese baan om die son en die aarde se aftakeling deur hierdie baan. en kan bereken word deur (3) soos volg te gebruik: & # 13

Die parameters in die vergelykings kan in die nomenklatuur gevind word.

van die son gaan deur en word deur die atmosfeer verswak voordat dit die oppervlak op die aarde bereik. Globale sonbestraling bestaan ​​uit direkte / straalstraling, diffuse straling en weerkaatsing. Stralestraling kom direk vanaf die sonskyf op 'n helder lug sonder om deur die wolke belemmer te word, terwyl diffuse straling die bestraling is wat in bewolkte dae voorkom, met die direkte sonstraal wat eers deur molekules en deeltjies op die wolke versprei word voordat dit die sonpanele bereik. Daar word ook baie min bestraling van die wolke en grondoppervlak gereflekteer, naamlik gereflekteerde straling. Die komponente van globale sonstraling word in Figuur 2 geïllustreer.


Die helderheidsindeks is hoër op 'n sonnige dag, aangesien die sonstraling oorheers word deur straalstraling en minder energieverlies deur diffusie en weerkaatsing. 'N Hoër helderheidsindeks sal lei tot 'n hoër energie-opwekking en doeltreffendheid vir DAST. Daarom word die verband tussen helderheidsindeks en energieverbetering en doeltreffendheid van DAST gekwantifiseer en eksperimenteel ondersoek. Met die kennis van die korrelasie kan dit 'n alternatiewe riglyn bied vir die evaluering van die prestasieverbetering van DAST op 'n spesifieke webwerf.

2.2. Diffuse stralingsmodel

Diffuse stralingsmodel is nuttig om die globale bestraling oor die gekantelde oppervlak te evalueer deur die globale sonstraling oor die horisontale oppervlak te gebruik. Liu en Jordan isotropiese model [23] word wyd gebruik, aangesien dit die eenvoudigste diffusiemodel is vir die verkryging van die globale bestraling oor skuins oppervlak. Dit veronderstel 'n eenvormige verdeling van die grondweerkaatsde straling en lugdiffuse straling op die hemisfeer. Die eenvoud daarvan het egter tot 'n paar swak punte gelei. Dit het die bydrae van sirkusolêre diffuse straling en horisontale verheldering tot die totale diffuse straling verwaarloos. Hierdie twee komponente lewer 'n merkwaardige deel in die helder dae. Circumsolare verspreide straling is die gevolg van die voorwaartse verspreiding van straalstraling en was hoofsaaklik gekonsentreer in die deel van die lug rondom die sonskyf.

Intussen is die horison-verhelderingskomponent naby die horison gekonsentreer en is die diepste in helder lug [24]. Hierdie addisionele komponente word skematies getoon in Figuur 3. Die isotropiese model is geneig om die hoeveelheid diffuse bestraling in helder lug te onderskat, wat dit in helder dae tot 'n swakker reaksie lei. Dus kan die totale beraamde bestraling onder die werklike waarde van 3% tot 9% val [23, 24].


Om die diffuse bestraling beter te kan skat, moet anisotropiese modelle toegepas word, aangesien groter diffuse komponente soos sirkumsolare diffuse bestraling en horisontale verheldering in ag geneem word. Deur verskillende metodologieë van anisotropiese modelle te analiseer, word HDKR anisotropiese model (Hay, Davies, Klucher, Reindl-model) [21] redelik geskik bevind, aangesien sommige regstellingsfaktore bygevoeg word om die helderheid van die horison op helder dae sowel as bewolktheid te verreken.

Die anisotropiese model is van mening dat die bestraling op die gekantelde oppervlak bygedra word deur drie komponente wat straal, anisotrope diffus en sonstraling diffus gereflekteer word van die grond af soos in & # 13

Erbs et al. korrelasie [25] in (5a), (5b) en (5c) maak dit moontlik om die isotropiese diffuse komponent van bestraling te verkry deur die helderheidsindeks te gebruik

telkens terwyl die straalstraling dan gevind word uit die verskil tussen globale sonstraling oor die horisontale oppervlak en soos in (6). Oorweeg dit

Meetkundige faktor is die verhouding van straalstraling op gekantelde oppervlak tot die op 'n horisontale oppervlak te eniger tyd [22] wat verkry kan word vanaf (7). Anisotropie-indeks is 'n funksie van die oordrag van die atmosfeer vir straalstraling. 'N Modulerende faktor word deur Klucher in die HDKR-diffusiemodel gevoeg om die bewolktheid van die lug as volg te verreken: & # 13

Vergelyking (10) is die invalshoek van die sonstraalstraling op 'n gekantelde oppervlak, wat een van die belangrikste uitdrukkings is om die anisotrope diffuse stralingsmodel te konstrueer. Die sonstraling verkry uit hierdie model word vergelyk met die eksperimentele resultaat van die voorgestelde DAST-prototipe. Die DAST-prototipe gebruik ekwatoriale opsporingstelsel.Fotoresistors word as sensors gebruik om die ligging van die son op te spoor. Daarom word die invalshoek van die sonstraal, wat een van die elemente van die wiskundige benadering is, nie gebruik vir die sonopsporingsdoel van die voorgestelde DAST-prototipe nie.

is die invalshoek van straalstraling op die skuins oppervlak en die hoek van die sonsteen. Oorweeg & # 13

Daarbenewens is die albedo (dimensieloos) die saamgestelde grondweerkaatsing wat benodig word om die weerkaatsde bestraling te skat. Dit neem gewoonlik 'n waarde van 0,2, behalwe vir die geval van sneeugrond, sal dit 'n hoër waarde hê. is die helling van die gekantelde oppervlak en sal saam met die sonasimuthoek sorg dat die PV-stelsel te alle tye na die son se posisie kyk. Die liggingsbreedte, deklinasie en Juliaanse dag is 'n paar bykomende veranderlikes wat in hierdie model in ag geneem moet word: & # 13

3. Eksperimentele opstelling

'N Dual-Axis Solar Tracker (DAST) en 'n Statiese Sonnestelsel (SSS) met horisontale oriëntasie word in hierdie eksperiment gebruik. Die sonopsporing het twee rotasie-as wat dit moontlik maak om langs die oos-wes- en noord-suid-as te draai. Die tipe Dual-Axis Tracking System wat in hierdie navorsing gebruik word, val in die kategorie van ekwatoriaal soos deur Alexandru gekategoriseer [26]. Die DAST wat hier voorgestel word, kan die son op twee onafhanklike asse opspoor. Die hardewareprototipe van die DAST en sy rotasie-as word in Figuur 4 getoon. Die daaglikse beweging van die son (vanaf ooste met dagbreek na die weste met skemer) word deur die DAST op die eerste as (as "1": daaglikse beweging, E: Oos, W: Wes). Die draaibereik van hierdie as is ± 70 ° met die posisie van sonmiddag as verwysingsposisie (0 °). Aan die ander kant word die seisoenale variasie van die sonposisie deur die DAST gevolg deur die tweede as (as "2": hoogte, N: Noord, S: Suid). Hierdie as het ± 30 ° draaiafstand om die hoogtehoek van die son gedurende die verskillende seisoene op te spoor. Die verwysingsposisies ("zero") vir die hoekvelde van die twee asse word beter geïllustreer deur te verwys na Figuur 5. Figuur 5 (a) toon die DAST op 'n horisontale posisie waarop beide die daaglikse (oos-wes) as en die hoogte (noord-suid) ) as op hul verwysingsposisie ("zero"). Die normaal van die PV-paneel val saam met die Zenith-as op hierdie posisie en dien as die verwysingsposisie van die rotasiegebiede. Die afsonderlike verwysingsposisies en draaibereik van beide asse word onderskeidelik in Figuur 5 (b) en 5 (c) getoon. Die sonopsporingsmeganisme is gebaseer op twee paar fotoresistors as sensors om die ligging van die son op te spoor. Twee gelykstroom (DC) lineêre aandrywers draai die PV-paneel na die son se posisie op die seine van die mikrobeheerder. Die opsporing word op 'n vyftien minute lange basis gedoen terwyl die son teen die sonpad stadig beweeg. Die beheertegniek wat in die voorgestelde DAST gebruik word, is 'n geslote lus (met fotosensor) benadering. Die DAST sal die son se posisie volg op grond van die ligintensiteit wat die fotosensor ontvang. Aangesien die beweging van die son stadig van aard is, is die deurlopende dop van die son se posisie nie nodig nie. Daarom volg DAST die son een keer in elke vyftien minute. Met ander woorde, die vyftien minute is 'n interval tussen opeenvolgende opsporing. Hierdie hoofdoel van hierdie benadering is om die kragverbruik vir oortollige opsporing te verminder. 'N Sanyo 210 Watt monokristallyne PV-paneel word onderskeidelik in die DAST- en statiese stelsel gebruik. Die tegniese eienskappe van die PV-paneel word in Tabel 5 getoon. Om seker te maak dat die PV-panele op albei stelsels werk op die Maximum Power Point (MPP), Constant Voltage (CV) Maximum Power Point Tracker (MPPT) met buck converter is gekoppel aan PV-panele [27]. Die oop stroombaan spanning

, kortsluitstroom, maksimum krag spanning,

en die maksimum kragstroom word gemeet en aangeteken met 'n interval van 1 minuut. Die maksimum drywing kan verkry word via die produk en. Die energie wat binne 'n dag of uur opgewek word, kan verkry word deur die maksimum krag gedurende die tydperk te integreer. Die energietoename

(%) van DAST oor SSS wat baie in hierdie werk gebruik sal word, kan bereken word uit energie wat deur DAST opgewek word

en energie opgewek deur SSS en die energieverbruik vir die opsporing



(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)

Inderdaad, die energieverbruik is 'n noodsaaklike deel in die berekening van die energietoename (). As die energie wat by die opsporing verbruik word, aansienlik is, is dit miskien nie die moeite werd om 'n sonopsporing aan te wend nie. Die energie wat verkry word deur die voordeel van opsporing, kan nie die energie wat verbruik word om die opsporing te doen regverdig nie. Die wêreldwye sonbestraling van beide stelsels word gemeet deur onderskeidelik 'n goed gekalibreerde Li-Cor (LI 210SA) piranometer te gebruik. Die daaglikse data-insameling begin van 07:00 tot 19:00 wat ooreenstem met die gewone dagtyd in Kuala Lumpur, Maleisië, waar die eksperimentele opstelling geïnstalleer is. Die data word in EEPROM's aangeteken en aan die einde van die dag uitgehaal vir ontleding in Microsoft Excel en Matlab.

4. Uitslag

4.1. Resultate van daaglikse kragopwekking

Die maksimum drywing wat DAST in 'n indeksdag met 'n lae helderheidsindeks en 'n hoë helderheidsindeksdag verkry, het 'n wesenlike verskil. Figuur 6 en 7 toon 'n voorbeeld van elektriese kragopwekking gedurende 'n dag vir 'n bewolkte dag van 0,34 en 'n sonnige dag van 0,62. In 'n dag met laag word die sonstraal geblokkeer deur die wolke wat daartoe lei dat geen straalstraling op die sonpanele val nie. Dit word duidelik aangedui op die oggendsessie (07:00 tot 09:00) en saansitting (15:00 tot 19:00) op Figuur 8. Die verspreide bestraling is in hierdie twee periodes dominant en daar is geen voordeel vir DAST bo die SSS nie. Kelly en Gibson [28, 29] het getoon dat diffuse straling in 'n bewolkte dag isotropies oor die hele lug versprei word. 'N PV-paneel wat horisontaal geposisioneer is, ontvang dus 'n maksimum hoeveelheid isotropies verspreide lugstraling in vergelyking met die skuins posisie. Omgekeerd, in 'n dag met 'n hoë, speel die straalstraling 'n dominante rol. 90% van die wêreldwye sonstraling bestaan ​​uit stralingsstraling [20]. DAST volg die posisie van die sonskyf en sorg dat die PV-panele deur die dag die maksimum hoeveelheid straling tref. Figuur 8 toon die verskil in oombliklike krag van DAST en SSS gedurende die sonnige en bewolkte dag. Geweldige toename word gedurende die oggend- en saansessies behaal, terwyl die toename in Tabel 1 die doeltreffendheid () en energie wat die DAST oor SSS in twee dae verkry, met 'n ander helderheidsindeks toon. Die doeltreffendheid van DAST bo SSS wissel van 24,91% op 'n bewolkte dag tot 82,12% op 'n helder dag. Net so verhoog die opgewekte elektriese energie ook drasties van 108 Whr / m 2 op 'n bewolkte dag tot 603 Whr / m 2 op 'n helder dag. Klaarblyklik word die doeltreffendheid van DAST oor SSS en addisionele elektriese energie wat op 'n dag opgewek word, beïnvloed deur die helderheidsindeks.

), energie verkry deur die DAST oor SSS, en energieverbruik onder verskillende helderheidsindeks.




Figuur 9 het 'n voorbeeld vir 'n dag aangebied met die gemete oombliklike bestraling van DAST en horisontaal geposisioneerde SSS, tesame met die gemodelleerde bestraling van DAST. Die gemodelleerde bestraling van DAST word gegenereer uit die wêreldwye bestraling van SSS wat horisontaal geposisioneer is.


Gemete en gemodelleer (anisotropiese diffuse model) oombliklike bestraling van DAST en gemete bestraling van horisontaal geposisioneerde SSS.

Daar is twee opvallende bevindings wat daaruit geïnterpreteer kan word. Die eerste bevinding is dat die anisotrope 'n inspirerende resultaat getoon het vir die beraming van die bestraling van die DAST, aangesien beide gemeet en gemodelleerde bestraling baie soortgelyke waarde het. Die eksperimentele en gemodelleerde DAST sal die son op 'n soortgelyke pad opspoor om die soortgelyke resultaat te laat sien. Daarom kan die HDKR anisotropiese verspreide model betroubaar gebruik word om die oombliklike bestralings van DAST af te lei. Die tweede bevinding is dat die bestralings wat deur DAST en SSS vasgelê is nie gedurende die middaguur ver van mekaar af is nie. Dit beteken dat die invalshoek van die sonstraal op albei in hierdie tydperk nie veel verskil in vergelyking met ander periodes van die dag nie. Dit stem ooreen met die resultaat van Figuur 8 dat die voordeel van DAST op die oggend- en saansessie lê.

Vir die voorgestelde DAST is die verbruikte energie marginaal in vergelyking met die bykomende energietoename deur opsporing. Dus is die energieverbruik () nie by die berekening van die energietoename ingesluit nie. Die spanning van die opsporingstelsel en die stroom wat tydens die opspoorproses getrek word, word in Figuur 10 getoon.


Die DAST-opsporing word binne vyftien sekondes vir opeenvolgende vyftien minute gedoen. Die opsporingstyd is kort, aangesien die sonbeweging in vyftien minute nie veel wissel nie. Die DAST volg die son van 07:00 tot 19:00, wat gelykstaande is aan twaalf uur. Die benaderde energieverbruik wat vir 'n dag gebruik word, kan as volg bereken word: & # 13

Die energieverbruik () word vergelyk met die verskil tussen die energie wat tussen DAST en Static Solar System (SSS) gegenereer word, onderskeidelik in 'n lae en hoë helderheidsindeksdag. Klaarblyklik is die energieverbruik relatief klein in vergelyking met die energieverskil van DAST en SSS vir die DAST wat voorgestel word in beide hoë helderheidsindeks (sonnige) en lae helderheidsindeks (bewolkte) dag soos getoon in Tabel 1. Daarom is die energieverbruik () kan veilig weggelaat word by die berekening van die energie wat die DAST oor SSS verkry, sonder beduidende impak op die finale resultaat. Die impak van energieverbruik () moet egter nie in 'n groter stelsel oor die hoof gesien word nie, want die waarde daarvan sal groot word en beduidend word vir die verskil tussen energie tussen DAST en SSS.

4.2. Resultate van energie verkry deur DAST en SSS

Figuur 11 het die daaglikse energie wat DAST en SSS vir 'n maand lank gevang het in 'n staafgrafiek voorgestel. Daar is verskillende toestande soos sonnige dae, bewolkte dae en reënerige dae gedurende hierdie maand, wat die tipiese klimaat van Maleisië is. Die weer oor 'n maand kan binne 'n jaar 'n miniatuur van die weer wees.


Daarom moet die onderliggende faktor wat die hoeveelheid voordeel van DAST bo SSS bepaal, vasgestel word. As gevolg hiervan lei dit tot die ondersoek na die energietoename van beide DAST en SSS met betrekking tot die helderheidsindeks. Die helderheidsindeks is noodsaaklik vir die prestasie-evaluering van 'n PV-stelsel. Dit dui op die helderheid van 'n dag en die potensiële hoeveelheid sonlig om die sonkrag om te skakel in elektriese energie deur die PV-stelsel. Die beskikbaarheid van volop direkte sonlig binne 'n dag het 'n groot invloed op die energie wat deur 'n PV-stelsel opgewek word.

Oor die algemeen kan 'n direkte proporsionele verhouding vir beide DAST en SSS met betrekking tot die helderheidsindeks veronderstel word. Op grond van die prestasies van beide helder en bewolkte dae wat in die vorige afdeling gerapporteer is, kan afgelei word dat DAST op 'n sensitiewer manier reageer op die helderheidsindeks in vergelyking met 'n SSS. Dit is te danke aan die vermoë om die ligging van die son en die maksimum sonlig van sonop tot sononder op te spoor.

Figuur 12 toon die energie wat die DAST en SSS vir 'n maand lank opgestel het teen die helderheidsindeks. Die tendenslyne vir albei stelsels word gegenereer deur basiese aanpassing in Matlab te gebruik. Die standaardafwyking van DAST en SSS is onderskeidelik 0,0418 kWh / m 2 en 0,0175 kWhr / m 2. Die helling vir albei stelsels ten opsigte van die helderheidsindeks is blykbaar van mekaar onderskei. Albei tendense van SSS en DAST het 'n lineêre groei getoon met betrekking tot die helderheidsindeks. DAST het egter 'n steiler helling in vergelyking met SSS. Aan die ander kant, in die dae met 'n lae helderheidsindeks (onder 0.22), vermoedelik reënerige dae, sou DAST 'n laer energietoename hê as SSS, soos aangedui in die ekstrapolasie van die grafiek. Dit is te wyte aan die feit dat die beskikbare sonstraling in daardie dae oorheersende diffuse bestraling is. Direkte bestraling sou afwesig wees of op 'n relatief minimale vlak. Daarom het DAST geen voordeel bo SSS by hierdie reeks helderheidsindeks nie.


Aan die ander kant van die helderheidsindeks neem die energie wat deur DAST vasgelê word toe in 'n steiler helling in vergelyking met SSS, aangesien die helderheidsindeks van medium (0,4) tot hoë (0,6) vlak klim. Dit versterk dus die afleiding dat DAST groter energie sal opneem in vergelyking met SSS namate die helderheidsindeks toeneem. Met ander woorde, die toepassing van DAST verseker 'n prestasieverbetering van 'n PV-stelsel en die uitslag is buitengewoon goed namate die helderheidsindeks toeneem. Daarbenewens toon die tendense van beide DAST en SSS met betrekking tot helderheidsindeks dat 'n helderheidsindeks 'n goeie skatting bied vir energieopwekking by verskillende weer.

4.3. Resultate van die daaglikse helderheidsindeks

'N Poging om die verband tussen die helderheidsindeks en die opspoorvoordeel van DAST te ontdek, word gemaak deur sowel die doeltreffendheid as addisionele elektriese energie wat gedurende 'n maand gedurende die helderheidsindeks verkry is, te beplan. Daar is verskillende soorte weer binne die periode wat sonnige, bewolkte, gedeeltelike bewolkte en reënerige dae insluit. Figuur 13 en 14 toon die grafieke van doeltreffendheid () en Energiewinst () teenoor daaglikse helderheidsindeks () teen een maand van Mei 2013. 'n Lineêre tendenslyn word onderskeidelik deur middel van basiese aanpassing vir beide grafieke geteken. Oor die algemeen vertoon hierdie twee grafieke 'n swak tendens van en eweredig aan. Die standaardafwyking van die doeltreffendheid en energietoename is 7,1757% en 0,0355 kWh / m 2.



Die voordeel van DAST bo SSS is opmerkliker op 'n sonnige dag met 'n hoë (tussen 0,5 en 0,6) vergeleke met die bewolkte en reënerige dag met 'n lae (tussen 0,2 en 0,4). 'N Duidelike en kwantitatiewe gevolgtrekking kon nie gemaak word oor die voordeel van DAST gebaseer op die daaglikse helderheidsindeks nie. Dit blyk dat daar 'n paar dae is dat die doeltreffendheid en energietoename ver van die lineêre tendenslyne versprei is. Daarom sal 'n blik op die energietoename versus tyd in Figuur 8 'n meer gedetailleerde insig gee oor hoe die helling van die DAST-opsporingsvoordeel op 'n dag verander. Daar is gevind dat die effektiwiteit of energieverbetering van DAST veral soggens en saans goed is in vergelyking met gedurende die middaguur. Dit verklaar die swak tendens hierbo omdat die daaglikse helderheidsindeks die hange van die DAST-opsporingsvoordeel op die oggend, die middag en die aand afstomp, sonder om in ag te neem dat dit 'n ander waarde van die helling het.

4.4. Resultate van gesegmenteerde helderheidsindeks

Dit is nodig om die helderheidsindeks in drie segmente op te deel: die oggend (0700–1100), die middag (1101–1500) en die aand (1501–1900) om die invloed van die helderheidsindeks beter te visualiseer. Desondanks is die verdeling van die dag in drie segmente nie sonder 'n afweging nie. Aangesien die helderheidsindeks in drie periodes verdeel is, kon die doeltreffendheid van DAST oor SSS vir 'n enkele dag nie vasgestel word nie, aangesien die gedeelte wat deur effektiwiteit vir drie periodes bygedra is, en nie as 'n energietoename in 'n totale bedrag opgesom kon word nie. Dus kon die totale doeltreffendheid van 'n enkele dag nie verkry word nie, alhoewel die totale energietoename van DAST vanuit die drie segmente opgesom kan word. Die kompromie is geregverdig omdat 'n meer akkurate energietoename van DAST bo SSS die gevolg is van die gesegmenteerde analise. 'N Akkurate energietoename is uiters handig om die addisionele wins wat DAST genereer, te bereken, aangesien die invoertarief (FID) gebaseer is op die opgewekte energie (kWhr) in plaas van doeltreffendheid. Figuur 15 toon die energietoename van DAST ten opsigte van SSS versus helderheidsindeks gedurende drie segmente. Die drie neigingslyne word in Matlab met polyfit- en polyval-funksies gegenereer deur die eksperimentele datapunte in die minste vierkantige sin aan te pas. Die neigingslyne op die oggend, die middag en die aand vir energie-wins teenoor helderheidsindeks word in die tweede-orde polinoom gebaseer op die verspreide datapunte. Klaarblyklik is die tendens van energieverbetering ten opsigte van die helderheidsindeks duideliker omdat die dag in drie periodes gesegmenteer word. Weereens, die skerp hellings van die doeltreffendheid en energieverbetering van DAST oor SSS gedurende die oggend- en aandperiode verskil van die kleiner helling in die middaguur. Die helling van die energietoename is die middag laer omdat SSS op 'n horisontale oriëntasie geplaas is. Gedurende die middag slaan sonlig op die PV-paneel van SSS met 'n kleiner invalshoek in vergelyking met oggend en aand. Die meeste van die sonenergie word binne hierdie tydperk deur SSS opgevang. Dus neem die energie wat DAST op SSS verwerf in 'n kleiner helling toe namate die helderheidsindeks toeneem. Soggens en saans het DAST die voordeel dat dit die sonskyf in die gesig staar terwyl SSS op sy statiese horisontale posisie bly. As gevolg hiervan is die energie wat DAST verwerf baie groter, aangesien die dag duideliker is en meer sonenergie beskikbaar is. Die voordeel verminder egter namate die helderheidsindeks daal. Aangesien die helderheidsindeks onder ongeveer 0,15 daal, is die energie wat deur DAST vasgelê word minder as SSS, aangesien daar slegs diffuse bestraling beskikbaar is. 'N SSS-skuins posisie wat horisontaal geposisioneer is. In elk geval, die energie wat op hierdie vlak van helderheidsindeks vasgelê word, is marginaal. Die standaardafwyking vir die tendenslyne en datapunte is 0,0113 kWhr / m 2, 0,0133 kWhr / m 2 en 0,0109 kWhr / m 2 vir onderskeidelik oggend, middag en aand. Dit blyk dat die datapunte in 'n kleiner reeks in die drie segmente-helderheidsindeks versprei is vergeleke met die daaglikse helderheidsindeks wat in die vorige afdeling getoon is. Daarom kan die energietoename van 'n DAST oor SSS met 'n beter akkuraatheid geskat word deur die gesegmenteerde helderheidsindeksgrafiek te gebruik gegewe die helderheidsindeks van 'n webwerf.


4.5. Vergelyking van energiewinst van sewe stede deur gebruik te maak van gesegmenteerde helderheidsindeks en anisotropiese model

Die grafiek van energie-wins teenoor gesegmenteerde helderheidsindeks word gebruik om die energietoename van ander stede in Maleisië te bereken op onderskeidelik die gesegmenteerde helderheidsindeks van die stede. Die prestasieverbetering van DAST ten opsigte van SSS in sewe stede van die Skiereiland Maleisië, insluitend Bayan Lepas, Ipoh, Kuantan, Muadzam Shah, Langkawi, Senai en Subang, word geskat aan die hand van die gesegmenteerde metode vir helderheidsindeks, soos getoon in Figuur 16. Die uurlikse gegewens van wêreldwye bestraling oor die horisontale oppervlak in 2009 vir die sewe stede word verkry deur die Maleisiese meteorologiese departement. Hierdie data is gemeet met behulp van piranometer in die weerstasies in onderskeidelik die sewe stede. Gesegmenteerde helderheidsindeks kan uit hierdie data gegenereer word en op die gesegmenteerde helderheidsindeksgrafieke gestip word om die energietoename van DAST bo SSS te bereken. Verder word hierdie data ook in die HDKR anisotropiese model geplaas om die wêreldwye bestraling oor die DAST te ontwikkel [21]. Elektriese energie wat deur DAST sowel as SSS opgewek word, kan onderskeidelik van die globale bestraling omgeskakel word deur gebruik te maak van die gemiddelde effektiwiteit van die PV-paneel op DAST en SSS, 0,15. Die energie wat vir beide stelsels in 'n jaar opgewek word, word gemiddeld in 'n gemiddelde daaglikse energie opgewek en in drie segmente verdeel.Vervolgens kan die gemiddelde energietoename van DAST bo SSS gedurende die drie periodes verkry word deur die gemiddelde energie wat vir beide stelsels in drie segmente gegenereer word, te gebruik.


Energietoename van DAST oor SSS vir 7 stede ontwikkel deur anisotropiese model op drie segmente helderheidsindeks.

Die gemiddelde doeltreffendheid en energietoename van DAST oor SSS in drie segmente van 'n dag deur gebruik te maak van anisotropiese model word op die gesegmenteerde helderheidsindeksgrafieke geteken. Daar word waargeneem dat daar 'n paar ooreenkomste is met betrekking tot die respons van doeltreffendheid en energietoename van DAST ten opsigte van SSS ten opsigte van die gesegmenteerde helderheidsindeks in beide die anisotropiese model en die gesegmenteerde helderheidsindekskurwe van eksperimenteel. Die hange van die anisotropiese model sowel as die eksperimentele stem ooreen met mekaar, alhoewel sommige verskille weens sommige redes voorkom. Die waarde wat gegenereer word uit die anisotropiese model is geneig om effens hoër te wees as gevolg van die horison-verhelderingskomponent wat op 'n hoër vlak as die werklike vlak geskat kan word [22]. Daarbenewens kan 'n akkurate skatting van die bestraling vir 'n anisotropiese model nie verkry word nie, aangesien die weerstasies in die sewe stede 'n paar dae in 'n jaar onderhou en dat die data nie beskikbaar is tydens die kort periode nie. Nietemin het dit getoon dat die gesegmenteerde eksperimentele gegenereerde kurwe wat gebruik kan word om die energietoename van DAST oor SSS met 'n lae foutmarge te skat. Die energietoename van DAST bo SSS gebaseer op beide die anisotropiese model en die gesegmenteerde eksperimentele gegenereerde kurwe word in tabelle 2, 3 en 4 vir oggend, middag en aand getabelleer. Daar is getoon dat Langkawi, wat die energietoename van DAST bo SSS betref, die grootste potensiaal het om DAST te installeer, terwyl Senai die minste voordeel onder die sewe stede het. Langkawi is 'n eiland en is naby die kusgebied, die helderheidsindeks is hoër en helderder dae is regdeur die jaar beskikbaar. Senai is in die suidelike deel van die Skiereiland en op 'n binnelandse terrein wat lei tot hoër neerslae en relatiewe gereelde reënval. Daarom het dit 'n laer helderheidsindeks vir drie segmente van die dag en laer energietoename van die gebruik van DAST.


Abstrak

Daar is getoon dat die resessie van die huidige ysvelde naby die kruin van Kilimanjaro hoofsaaklik deur klimaat beheer word. Ondanks gedetailleerde navorsing oor die klimaat op die top, insluitend die modellering van massa- en energiebalans, is die begrip van Kilimanjaro as geheel beperk deur die gebrek aan waarnemings op die berghange. Ontleding van uurlikse lugtemperature, relatiewe vogtigheid en dampdruk van 22 weerstasies wat tussen September 2012 en 2015 oor die berg van suidwes tot noordoos ingestel is, word vir die eerste keer aangebied. Daar word getoon dat vog gedurende die middag aan beide kante van die berg opdraand beweeg. Die noordoostelike helling is gemiddeld minder vogtig en warmer as die suidwestelike helling. Temperatuurverskille tussen hellings bereik gedurende die oggend 4–5 ° C in die reënwoudsone (2000–2500 m) en aan die kratermuur (5000–5550 m). Die hellingverskille is grootliks soortgelyk aan plaaslike kontraste binne die suidwestelike helling wat veroorsaak word deur die reënwoud (op 1890 m) en ysvelde (op 5800 m). Alhoewel albei hellings soortgelyke vogstelsels toon, is daar kontraste in die voginhoud, veral in die gebied net bokant die huidige reënwoudgrens (3000–3200 m). Hierdie ontkoppeling strek in die namiddag tot 5000 m omdat die opwaartse vervoer van vog swakker is en vertraag word op die NE-helling. Snags is die boonste hange sterk gekorreleer, wat beteken dat lugvog die oorheersende bron is. Baie vogtige gebeure op kratervlak hou gewoonlik verband met wydverspreide vogtigheid oor die hele berg. Hierdie resultate kan gebruik word om te argumenteer vir en teen die rol van ontbossing as 'n belangrike invloed op die klimaat op die top en dus op die resessie van die ysveld.


3. Waarnemingsresultate

3.1. Ionosferiese onreëlmatighede op twee dae in Oktober 2008

3.1.1. Onreëlmatighede op 10 Oktober 2008

[14] Op 10 Oktober 2008 het die C / NOFS-satellietbaan dit tussen 65 ° W en 85 ° W geneem gedurende twee opeenvolgende passasies by 0208–0212 UT en 0351–0356 UT. C / NOFS het gedurende hierdie periodes baie naby die magnetiese ewenaar geslaag op 'n hoogte van ~ 400 km. Soliede en stippellyne in Figuur 2 (bo) toon die hoogtepunt van die eerste en tweede deurgang van die C / NOFS-satelliet wat op die magnetiese ewenaar gekarteer word. Die hoogtepunte van die twee spore was tussen 400 km en 450 km. Die vertikale lyn stel die lengte van Jicamarca voor. Die stermerk toon die 350 km IPP van Ancon vir die U6-satellietradiogolf wat by Ancon gemeet is en op die magnetiese ewenaar gekarteer is. 'N Punt (C1) en vierkant (C2) op onderskeidelik die soliede en onderbroke lyne, verteenwoordig die spore wanneer die C / NOFS-satelliet die naaste aan die IPP van die U6-satelliet was. Die hoogtepunte van die satellietspore was minder as 100 km hoër as die IPP by C1 en C2. Hierdie meetkunde stel ons in staat om plasmaborrels te diagnoseer met behulp van verskeie waarnemings. Plasmadigthede by 1 Hz steekproefneming gemeet deur die PLP vir die eerste en tweede pas word onderskeidelik in Figuur 2 (middel) en Figuur 2 (onder) getoon. Gereelde digtheid-uitputting is waargeneem tydens beide passe met die ongestoorde agtergronddigtheid tussen 1.0 × 10 5 cm −3 en 2.0 × 10 5 cm −3. Die uitputting by die eerste pas was geneig om dieper te wees en die omgewingsdigtheid was hoër as in die tweede pas.

[15] Die TEC-waarnemings is deur die LISN-netwerk gedoen. Die lyn in Figuur 2 (bo) verteenwoordig die hoogtepunt van IPP's tussen 'n grondgebaseerde GPS-ontvanger en die PRN 15 GPS-satelliet by Jicamarca (J) en Bogota (B) vanaf 0100 UT tot 0500 UT. Kolletjies en vierkante op die lyne stem ooreen met tyd C1 en C2, onderskeidelik. Die vertikale TEC-data wat gedurende hierdie tyd verkry is, word in Figuur 3 vir Jicamarca en Bogota getoon. Na 0206 UT daal die Jicamarca TEC geleidelik van ongeveer 10 tot 8 TECU en wissel tussen hierdie waardes, terwyl die daling in Bogota baie steil is en neerkom op 8 TECU. Dit is duidelik dat die diep borrel om 0210: 30 UT gesien op C / NOFS verantwoordelik is vir hierdie dramatiese TEC-daling in Bogota.

[16] Figuur 4 (bo) toon S4-indeks van 250 MHz-skintingsmetings. Hulle is met 'n hoogtehoek van 55 ° gemaak. Die IPP wat op die magnetiese ewenaar gekarteer is, word met die stermerk in Figuur 2 (bo) getoon. Die S4-indeks word gedefinieer as die verhouding van die standaardafwyking van seinintensiteitsskommelinge wat genormaliseer word met die gemiddelde seinintensiteit. Twee vertikale lyne stel C1 en C2 voor in Figuur 4. Swak skintillasie van S4 & lt 0.5 begin na 0100 UT. Figuur 4 (onder) toon ooswaartse dryfsnelheid afgelei van die afstand-ontvangers soos beskryf in afdeling 2. Datagapings, soos dié tussen 0200 en 0400 UT, is as gevolg van lae S4 wat swak korrelasie tussen die afstand-ontvangers veroorsaak. Alhoewel plasmaborrels teenwoordig was, was die sonafdrywings bestendig en redelik laag, slegs ongeveer 50 m s -1.

[17] Hierdie nag het die 50 MHz-radar samehangende verspreidingseko's by Jicamarca bespeur. Figuur 5 toon die Range-Time-Intensity (RTI) -kaart van die terugspreid-eggo. Die skaal vir UT en LT word op die boonste en onderste as getoon. Sterk eggo van meer as 40dB verskyn op hoogtes hoër as 400 km na 0209 UT. Die pluim het omstreeks 0345 UT tot ongeveer 800 km gestyg. C / NOFS het oor Jicamarca gevlieg by 0209 UT en 0353 UT (sien Figuur 2). Dit is heel toevallig dat die terugspreidingsweerklank dramaties in hoogte uitgebrei het op ongeveer dieselfde tyd as wat die C / NOFS-oorvlug 600 km bereik en uiteindelik tot byna 800 km. Dat 'n radarpluim saam geleë is met 'n baie versteurde plasma met lae digtheid, stem ooreen met vroeëre metings [bv. Tsunoda et al., 1982]. In die algemeen, as 'n radarpluim soos in Figuur 5 voorkom, word sterk VHF-skintillasies (in die orde van S4 & GT 0,6) dikwels waargeneem [ Basu et al., 1996]. Die S4-indeks was egter nie dramaties groot by Ancon nie, ondanks die fyn (3 m) struktuur van terugspreiding by Jicamarca vanweë die lae agtergronddigtheid. Ondersoek na die agtergronddigtheid word in afdeling 5 gedoen.

[18] Dit is moontlik om kleinskaalse strukture (tot 15 m-skaal) te verduidelik met behulp van hoë resolusie 512 Hz PLP data. Power Spectral Density (PSD) van die onreëlmatighede gee ons inligting oor hul opwekkingsmeganisme. Figuur 6 (bo) toon PLP hoë resolusie data vir drie minute vanaf 0208 UT. Daar was baie kleinskaalse strukture in sommige uitputting van digtheid. Twee monsters met vier tweede vensters is gebruik vir spektrale studies, 0209: 40-0209: 44 UT en 0209: 44-0209: 48 UT. Om die PSD te verkry, is die eerste stap om die kwadratiese afgeskakelde plasmadigtheid te bepaal. Die afwaartse lyn word deur N voorgestel 0(t). Met behulp van die oombliklike waarde van N (t) word 'n tydreeks van verkry, waarvan die RMS-waarde meer as 4 s word gedefinieer as die onreëlmatigheidsamplitude dN / N0. 'N Blackman-Harris-venster word op die tydreeks toegepas en die FFT-tegniek word gebruik om die kragspektrum te verkry. Figuur 6 (onder) toon PSD bereken uit die twee monsters van vier sekondes. Die onreëlmatigheidsamplitude dN / N0, word regs bo aan elke plot vertoon. Die PSD's word geteken as 'n funksie van beide die golflengte λ en die golfgetal k, waarvan die skale op die boonste en onderste as gegee word. Om te kry λ, ons onthou dat die PLP 'n steekproef geneem het teen 'n frekwensie van 512 Hz. As ons dit kombineer met die satellietsnelheid V van 7,55 km s −1, word die Nyquist-skaallengte ongeveer 30 m. Aangesien die satelliet amper loodreg op die magnetiese veld gevlieg het, as ons aanvaar dat die plasmastrukture groter as 30 m stilstaan ​​in die raam van die plasma, λ kan beskou word as die horisontale skaal in 'n rigting loodreg op die magnetiese veld. Die golfgetal k is bereken uit die verhouding k = ω/ V, waar ω is die hoekfrekwensie.

[19] Beide PSD's in Figuur 6 (onder) volg kragwet vir k & lt 180 rad km −1. Daar is 'n onderbreking in die helling k = 90 rad km −1 (λ = 70m). Die hellings vir 1 & lt k & lt 90 en 90 & lt k & lt 180 word onderskeidelik met figuur 6 met blou en rooi lyne voorgestel. Die getal tussen hakies is die onsekerheidsfaktor van die helling. Die hellings vir die laer frekwensie was -1,84 ± 0,07 en -1,58 ± 0,07, terwyl diegene vir die hoër frekwensie -4,64 ± 0,35 en -3,90 ± 0,31 was. Die hellings vir die hoër frekwensie was groter as dié vir die laer frekwensie. Die verskille in die hange dui aan dat die onreëlmatighede deur verskillende prosesse gevorm is. Die breuk in die spektrum en steiler hellings vir die hoër frekwensie is ook gerapporteer deur Rodrigues et al. [2009]. Soos hulle daarop gewys het, is 'n toename in PSD vir k & gt 180 rad km −1 kan veroorsaak word deur geraas in die PLP-instrument.

[20] Sulke twee hellingspektra is ook gesien vir ander tydvensters waarvoor dN / N0 meer as etlike persent was. Figuur 7 toon tydreekse van dN / N0 en hange van PSD. Die dN / N0 en hellings van PSD is afgelei vir elke venster van vier sekondes, met twee sekondes oorvleuel. Hierdie waardes word afgelei volgens dieselfde prosedure as wat in Figuur 6 getoon word. Die stippel-, stippel- en soliede lyne wys dN / N0, helling 1 en helling 2. Helling 1 en helling 2 staan ​​vir hellings van 1 & lt k & lt 90 en 90 & lt k & lt 180 onderskeidelik. Daar was verskeie pakkies groot dN / N0 (& GT10%) gedurende die drie minute. Die tydsduur was van 20 s tot een minuut, afhangend van die drempel van dN / N0. Hierdie periodisiteit kan maklik gesien word in Figuur 6. Die ruimtelike skale wat daarmee ooreenstem, is van 150 km tot 450 km, wat ooreenstem met die sonskaal van plasmaborrels wat deur Fukao et al. [2006]. Wanneer dN / N0 onder 'n paar persent was, het beide helling 1 en helling 2 klein geword. Die anti-korrelasie tussen dN / N0 en die hellings stem ooreen met vorige studies [bv. Kelley et al., 1982]. Hierdie outeurs het 'n duidelike verskil gevind tussen helling 1 en helling 2 vir klein dN / N0 helling 1 was tussen −1,5 en −2 terwyl helling 2 steiler was as −4. Soortgelyke dubbele hellings is gevind vir die tweede pas (figuur nie getoon nie). Die dubbele hellings en die onderbrekingsfrekwensies was anders as wat tydens 'n hoë sonaktiwiteitsperiode aangemeld is [ Basu et al., 1983]. Dit word in afdeling 5 bespreek.

3.1.2. Onreëlmatighede op 5 Oktober 2008

[21] Op 5 Oktober 2008 wentel C / NOFS naby die magnetiese ewenaar tussen 65 ° W en 85 ° W gedurende 0218–0223 UT en 0402–0406 UT, wat 'n soortgelyke waarnemingsgeometrie was as 10 Oktober 2008. Figuur 8 toon die hoogtepunt van die twee spore in dieselfde formaat as in Figuur 2. Die hoogtepunt van die twee spore was onderskeidelik 400–450 km en 450–500 km. Plasmadigtheid gemeet deur die PLP vir die eerste en tweede pas, word onderskeidelik in Figuur 8 (middel) en Figuur 8 (onder) getoon. Die elektrondigtheid langs die spore was tussen 1 × 10 5 cm -3 en 3 × 10 5 cm -3. Slegs klein skommelinge is langs die twee spore gesien.

[22] Die TEC-data wat gedurende hierdie tyd verkry is, word in Figuur 9 vir Jicamarca en Bogota getoon. Die kontras tussen die TEC op hierdie dag en op 10 Oktober is redelik skouspelagtig. Die TEC by Bogota is vroeër die aand baie laer en dit val eentonig tot plaaslike middernag, wat dui op die swak aard van die OIB. Die TEC by Jicamarca, aan die ander kant, is op 5 Oktober groter en toon skommelinge wat tot plaaslike middernag groei. Die groot toename in TEC net voor plaaslike middernag dui aan dat plasma na die ewenaar vervoer is. In die volgende afdeling sal ons die ekwatorwaartse vervoer met 'n breedtegroep GPS-ontvangers kan toon.

[23] Sterk 250 MHz-skittering is op hierdie dag waargeneem ondanks die klein in situ-skommelinge op 400 km-hoogte. Figuur 10 (bo) toon die S4-indeks in dieselfde formaat as dié van Figuur 3. Verskeie pakkies groot S4-indeks (& GT0.6) is na 0130 UT gesien. Die aansienlike skittering het voortgeduur tot 0330 UT. Tussen 0400 UT en 0500 UT was die S4-indeks redelik groot en het dit gepaard gegaan met 'n groter ooswaartse snelheid van die onreëlmatighede. Die spoed het in grootte tot 150 m s −1 net na 0400 UT toegeneem.

3.2. Agtergrond Elektronedigtheid / TEC op 5 en 10 Oktober 2008

[24] Ons het 'n groot kontras voorgestel tussen twee dae data wat in die vorige afdeling getoon is. Op 10 Oktober is lae skitterings by Ancon waargeneem met ernstige elektrondigtheidsversteuring in C / NOFS perigeummetings. Aan die ander kant is daar op 5 Oktober sterk skintillasies waargeneem sonder versteuring van elektrondigtheid in C / NOFS-data. Om die teenstrydige resultate van hierdie twee dae te verstaan, is meridionele verdeling van elektrondigtheid en TEC ondersoek. Die meridionele verdeling van elektrondigtheid kan 'n sleutel wees tot die begrip van die opwekking van onreëlmatigheid en gepaardgaande skintillasie-aktiwiteit.

[25] Die Digisonde by Jicamarca bied foF2 naby die magnetiese ewenaar. Sonale afstand tussen Jicamarca en Ancon is ongeveer 300 km, maar as gevolg van die groot gesigsveld van die meting, neem ons aan dat daar geen noemenswaardige verskil in die elektrondigtheid tussen hulle is nie. Rooi stermerke in Figuur 11 (bo) wys foF2 teen plaaslike tyd. Die foF2 waardes by 1900 LT op 9 Oktober (0000 UT op 10 Oktober) en 2000 LT (0100 UT op 10 Oktober) was 5,9 MHz en 4,7 MHz, wat ooreenstem met elektrondigtheid n = Onderskeidelik 4,3 × 10 5 en 2,7 × 10 5 cm −3. Reeksverspreiding verskyn omstreeks 2030 LT (0130 UT op 10 Oktober).

[26] Die waarde was 'n bietjie hoër op 5 Oktober 2008. Figuur 12 (bo) toon aan foF2 op 5 Oktober foF2 teen 1900 LT (0000 UT op 5 Oktober) en 01 UT (20 LT op 4 Oktober) was onderskeidelik 7,1 MHz en 6,4 MHz. Die ooreenstemmende elektrondigthede was n = 6,3 × 10 5 cm −3 en 5,1 × 10 5 cm −3, onderskeidelik. Reeksverspreiding verskyn na 0130 UT (2030 LT op 4 Oktober).

[27] Die TEC-meting vanaf die LISN-netwerk gee ons inligting oor breedteprofiele van TEC, wat die elektrodinamika wat die vorming van die OIB beheer, kan openbaar. Die TEC-data van vier stasies, Bogota, Popayan, Piura en Jicamarca, word gebruik om die breedteprofiele van TEC af te lei. Die stasies is amper dieselfde lyn as Ancon. Absolute waardes van TEC is afgelei volgens dieselfde metode as die van Valladares et al. [2009]. Vaste lyne in Figuur 11 (onder) toon TEC teenoor geografiese breedtegraad. Vertikale stippellyn by 12 ° S stel die magnetiese ewenaar voor. Rooi, groen, blou en swart lyne toon die gemiddelde TEC met tussenposes per uur gedurende die skemerperiode op 10 Oktober, soos links bo in Figuur 11 (onderaan) aangedui. By elke stasie word TEC's vir elke satelliet vir elke uur in 'n houer van een breedtegraad bereken. Vertikale lyne vir elke datapunt verteenwoordig die standaardafwyking in elke asblik. Die breedteverdeling van TEC toon duidelik die noordelike piek van die OIB. Rondom 0100–200 UT (rooi lyn) was die helmteken ongeveer 18 TECU en het dit ongeveer 2 ° N (14 ° N magnetiese breedtegraad) voorgekom. Die piek het verval en geleidelik na die magnetiese ewenaar beweeg. Rondom 0400–0500 UT was die piek ongeveer 4 ° S (8 ° N magnetiese breedtegraad) met 'n waarde van ongeveer 11 TECU.

[28] Die TEC's en die ligging van OIB's het gewoonlik 'n groot variasie met lengtegraad, seisoen en sonsiklus [bv. Liu et al., 2006]. 'N' Tipiese breedteverdeling van TEC 'vanaf Valladares et al. [2001] toon 'n soortgelyke kenmerk in die OIB. Hul TEC-profiel is gebaseer op data van 0100 UT in 1998 (sonstroom was 116) in dieselfde lengtesektor. Die OIB-kruine is 14 ° van die magnetiese ewenaar verplaas en hul kruin-trog-verskille was ongeveer 75 TECU. Die ligging van die helmteken stem ooreen met die in Figuur 11 (onder). Die groot daling in die piekwaarde van TEC is waarskynlik die gevolg van die huidige minimum sonkrag.

[29] Die noordelike helmteken van die OIB op 5 Oktober word in Figuur 12 (onder) getoon. Die OIB-kruine was minder duidelik as dié op 10 Oktober, soos getoon in Figuur 11. Die kruin-trog-verskil was ongeveer 15 TECU teen 0100–0200 UT, kleiner as dié wat op 10 Oktober gesien is. Die belangrikste verskil van die OIB teenoor die op 10 Oktober was egter die ligging van die helmteken vroeg in die aand toe gevind is dat dit op 3 ° S (9 ° N geomagnetiese breedtegraad) 'n volle 5 ° nader aan die ewenaar was.

[30] Valladares et al. [2004] het gerapporteer dat die verhouding van die top-TEC tot die trog TEC 'n gevolmagtigde kan wees vir skintillasie. Hulle het aangedui dat die skitteringsaktiwiteit hoër was as die kruin-tot-trog-verhouding groter was.In hierdie oogpunt sal skintillasie meer waarskynlik op 10 Oktober as 5 Oktober voorkom, omdat die kruin-tot-trog-verhouding op 10 Oktober 2,2 was, terwyl dit op 5 Oktober 1,5 was. Dit kan waar wees vir die breedte van die skintriem (herinner aan die borrel by Bogota op 10 Oktober in Figuur 2), is dit nie waar vir die grootte van skitterings by die magnetiese ewenaar self nie. Daarvoor is dit nodig om die digtheid by die IPP van die skintillasiemetings in ag te neem. Dit word in afdeling 5 bespreek.

3.3. Pre-reversal Enhancement (PRE) op 5 en 10 Oktober 2008

[31] Vertikale plasmaspiering speel 'n belangrike rol in die vorming van OIB [bv. Basu et al., 2009]. Die ligging van die kruine, die kruin-trog-verskil van die OIB en die piek-tot-trog-verhouding word beïnvloed deur vertikale drywing [bv. Heelis, 2004]. Die vertikale beweging van die plasma word hoofsaaklik veroorsaak deur die sonale elektriese veld. Dus is die vertikale plasmaspiering bestudeer om die verskil in die breedteverspreiding van TEC tussen die twee dae te ondersoek.

[32] Figuur 13 toon die vertikale drywing teen plaaslike tyd by Jicamarca vir die twee dae. Die blou lyn toon die vertikale dryfsnelheid wat op 10 Oktober waargeneem is. Die dryfsnelheid van 0700 tot 1600 LT, wat met driehoeke in Figuur 13 getoon word, is met twee magnetometers geskat: die een by Jicamarca en die ander by Piura soos in afdeling 2. genoem. Van 1700 tot 2000 LT het die ISR by Jicamarca die vertikale drywing gemeet. Die dryfsnelheid was gemiddeld tussen 368 km en 428 km hoogte [ Kelley et al., 2009] en getoon met punte in Figuur 13. Die opwaartse drywing het afgeneem in die rigting van sonsondergang en die PRE het omstreeks 1800 LT begin. Die PRE het voortgegaan na 2000 LT. Die opwaartse drywing kan ook afgelei word van Digisonde h ′F data by Jicamarca. Die opwaartse beweging verkry met h 'F stem saam met die ISR-data.

[33] Die rooi lyn toon vertikale dryfsnelheid op 5 Oktober. Die dryfsnelheid gedurende die dag is afgelei met magnetometerdata op dieselfde manier as op 10 Oktober. Die opwaartse drywing was kleiner en groter as op 10 Oktober onderskeidelik die oggend en omstreeks 12:00. Die snelheidsverschil tussen die twee dae was minder as 5 m s −1. Drift motion van 1900 tot 2000 LT is afgelei van variasie van h 'F aangesien ISR-metings nie beskikbaar was nie. Die PRE het op 10 Oktober omstreeks 1800 LT begin. Opvallende verskil tussen die twee dae was die duur van die PRE, wat moontlik te wyte is aan die daaglikse veranderlikheid. Die opwaartse drywing is beëindig voor 2000 LT op 5 Oktober, terwyl dit na 2000 LT op 10 Oktober voortduur. Die verskil in die duur van die PRE kan bydra tot die verskil in die TEC-verdeling oor die twee dae.


Mikroklimaat

Veranderlikes wat mikroklimaat beskryf en bepaal

Soos gewoonlik in klimatologie, word die mikroklimaat van 'n bepaalde plek gekenmerk deur 'n aantal klimaatsveranderlikes. Tradisioneel is hierdie veranderlikes die wat die termodinamiese en dinamiese toestand van die atmosfeer beskryf, dit wil sê bestraling, temperatuur, humiditeit, windsnelheid en druk (digtheid). Afhangend van die navorsingsfokus, moet ander veranderlikes, soos spoorgaskonsentrasies, by die lys gevoeg word. Die gesondheid en die gemak van die toenemende aantal mense wat in stede woon, hou byvoorbeeld direk verband met die konsentrasie en verspreiding van lugbesoedelingstowwe, wat ook nodig is om die mikroklimatiese toestand van hierdie spesifieke omgewing te kenmerk.

Wat die oppervlakteienskappe betref wat die mikroklimaat bepaal, is die volgende groepe veranderlikes van toepassing op eenvoudige, plat oppervlaktes: stralende eienskappe (albedo, emissie) aërodinamiese eienskappe (ruwheidlengte, verplasing sonder vlak) termiese eienskappe (hittevermoë en geleiding) , en eienskappe wat die vogstatus beïnvloed (hidrouliese eienskappe van die grond, tipe oppervlakbedekking). Op terreine met 'n meer komplekse meetkunde het helling en uiteensetting 'n belangrike impak, veral op die komponente van die stralingsbalans. Hierdie oppervlakte-eienskappe is nie staties nie, maar weerspieël byvoorbeeld die indringing deur die grootskaalse windveld, daaglikse veranderinge in die grondvogtoestande, seisoenale veranderinge in die plantegroei of die teenwoordigheid van sneeu al dan nie.

Die tydelike en ruimtelike verdeling van die toestandveranderlikes word beheer deur die bewaringsvergelykings vir energie, momentum en massa (droë lug, waterdamp, kanaalgasse). Vanweë die algemeen onstuimige aard van die vloei in die omgewing van die aarde se oppervlak, is die terme wat onstuimige vervoer in hierdie vergelykings voorstel, baie belangrik en kry baie aandag in die ondersoek na mikroklimaat.


1. Inleiding

Daar is kommer dat berggebiede in vergelyking met aangrensende laaglande verhoogde opwarming kan toon as gevolg van kweekhuisdwinging as gevolg van faktore soos terugvoer van sneeu-albedo, veranderinge in atmosferiese vog en die wette van die fisika [sien Rangwala en Miller, 2012 Pepin et al., 2015]. Waarnemings van die oppervlaktemperatuur is egter skeef na laer hoogtes [Lawrimore et al., 2011], en die huidige waarnemingsnetwerk is onvoldoende om te bepaal of hoë hoogtes vinniger warm word as laer hoogtes. Verskeie studies het waarnemingsbewyse vir verhogingsafhanklike verwarming ondersoek, maar hoewel sommige 'n toename in verwarming in hoë berge toon [Diaz en Bradley, 1997 Ohmura, 2012 Yan en Liu, 2014], ander toon 'n afname [Lu et al., 2010 Vuille en Bradley, 2000 Ceppi et al., 2010 U et al., 2010] of 'n ingewikkelder prentjie [Pepin en Lundquist, 2008 ].

Op afstand waargeneem temperature het die voordeel van uitgebreide ruimtelike dekking, dikwels met 'n redelike hoë resolusie [Merchant et al., 2013], maar tot dusver het relatief min studies hierdie potensiële databron gebruik in die konteks van temperatuurneigings op hoë hoogtes [Qin et al., 2009]. Alhoewel dit deels te wyte is aan die kort lengte van die satellietrekords, word dit mettertyd minder relevant. Satelliete meet egter die temperatuur van die landoppervlak of 'vel' (hierna LST genoem) [Jin en Dickinson, 2010] in teenstelling met lugtemperatuur op skermvlak (

2 m bogronds hierna genoem Tlug). Laasgenoemde word algemeen gebruik vir klimaatsveranderingsbeoordelings [Hartmann et al., 2013] en is 'n kritieke meting in ekologie, hidrologie en klimaatwetenskap. LST word sterker beheer deur die oppervlakstralingsbalans [Benali et al., 2012], wat weer beheer word deur die wisselwerking tussen plaaslike landoppervlakkenmerke en songeometrie, terwyl Tlug is geneig om meer streeksgewys te wees, hoewel vinnige variasies oor kort afstande kan voorkom as gevolg van faktore soos kouelugafvoer [Daly et al., 2010 Lundquist et al., 2008]. As satellietrekords dus toegepas moet word om hoogte-afhanklike verwarming te ondersoek, is studies wat LST en Tlug op uiters hoë hoogtes (& GT4000 m) is nodig. Tot dusver is vergelykings beperk tot laagland [Coll et al., 2009 Vancutsem et al., 2010] of matige hoogteomgewings [Wenbin et al., 2013 Shamir en Georgakakos, 2014 ].

Hierdie referaat vergelyk dus Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) LST van die MOD11A2 / MYD11A2 produkte [Wan, 2006] met Tlug langs 'n kruis van 22 weerstasies regoor Kilimanjaro, insluitend staanplekke op hoogte tot 5800 m. Die hoogteafstand van byna 5000 m is een van die grootste ter wêreld. Die hoofdoel is om die kontras tussen LST en Tlug en ontdek die faktore wat dit beheer. Vorige studies word in afdeling 2 bespreek. Die leerarea word uiteengesit en metodes word in afdeling 3 uiteengesit. Die belangrikste gedrag van die verskil tussen LST en Tlug word in afdeling 4 ondersoek, tesame met die faktore wat die variasie daarvan beheer, voordat die gevolge van ons bevindings bespreek word.


Venus

Probleem 615: Stralingsvlakke op die oppervlak van Mars
Studente ondersoek stralingsdosisse op mars en in die interplanetêre ruimte [Graad: 6-8 | Onderwerpe: tariewe vir ontleding van eenheidsgrafieke] (PDF)

Probleem 570: Nuuskierigheidskoppe vir Mt Sharp
Tabelgegewens word gebruik om te skat hoe lank dit die Curiosity-rover sal neem om die basis van Mt Sharp te bereik, met behulp van gegewens van sy vorige weekreise. [Graad: 3-5 | Onderwerpe: gemiddelde getalle in 'n tabel tyd = afstand / spoed] (PDF)

Probleem 536: 'n moontlike insiglandingsgebied op Mars ondersoek
Studente werk met breedte- en lengte- en skaalbeelde van mars om die InSight-voorgestelde landingsgebied op te spoor en die terrein van die landingsgebied te beskryf. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: breedte- en lengtegraad meet met maatstaf vir skaalbeelde] (PDF)

Probleem 535: Vergelyk die landingsgebied van InSight met 'n stadsblok!
Studente gebruik skaalbeelde van 'n voorgestelde InSIght-landingsgebied en 'n skaalbeeld van 'n stedelike woonbuurt op aarde om die groottes van bekende dinge met die onbekende Marslandskap te vergelyk. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: metrieke meting volgens skaal] (PDF)

Probleem 534: Verkenning van Marsquake Energy met die Moment Magnitude Scale
Studente maak kennis met die Moment Magnitude marsquake-skaal, wat 'n logaritmiese indeks gee vir marsquakes van verskillende energieë. Hulle bereken twee voorbeelde van marsquakes en meteoor-impak en vergelyk hul Moment Magnitude. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: logaritmes wetenskaplike notasie algebra] (PDF)

Probleem 533: Verkenning van logaritmes en die Richter Magnitude Scale
Studente werk met 'n logaritmiese skaal om te skat hoeveel grondbeweging plaasvind vir aardbewings van verskillende sterkte. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: logaritmes basis-tien eksponente] (PDF)

Probleem 532: Die afstand na die Marshorison
Studente gebruik 'n basiese vergelyking vir die afstand na die horison op 'n sferiese liggaam deur gebruik te maak van die Pythagorese stelling en 'n bietjie algebra. Die raming is die aantal seltorings wat nodig is om Mars te dek. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: Pythagorese stelling, Algebra-wetenskaplike notasie-areas van sfere en sirkels] (PDF)

Probleem 531: Verken die binnekant van Mars met sfere en skulpe
Studente gebruik die volume-eienskappe van sfere en skulpe saam met die verwantskap massa = digtheidxvolume om 'n model van die binnekant van mars te skep. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: formule vir volume bolle en sferiese skulpe massa = digtheidxvolume wetenskaplike notasie] (PDF)

Probleem 530: Verkenning van die Massa van Mars
Studente bereken die massa mars met behulp van satellietdata en Keplers Third Law. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: Algebra-wetenskaplike notasie] (PDF)

Probleem 529: ondersoek na die gevolge en skuddings op Mars
Studente werk met logaritmiese weegskale om die verband tussen die energie van 'n marsbewing en die logaritmiese indeks daarvan te ondersoek, wat soortgelyk is aan die Richterskaal wat vir aardbewings gebruik word. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: logaritmiese skale wetenskaplike notasie] (PDF)

Probleem 528: Vergelyk die hitte-uitset van Mars en Aarde
Studente leer oor die hittevloei-formule en gebruik dit om die eienskappe van Aarde en Mars te ondersoek in terme van hul korssamestelling. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: Algebra-temperatuurgradiënte] (PDF)

Probleem 527: Verken hittevloei en isolasie
Studente ondersoek hoe isolasie werk om die hittevloei te verminder. Hulle omskep 'n mondelinge beskrywing van 'n formule wat in proporsies uitgedruk word, en gebruik dit om te bereken waarom aluminiumpotte vinniger verhit as staalpotte, en hoe ons die eienskappe van marsgrond uit hittevloei en temperatuurveranderings kan bepaal. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: veranderinge in algebra] (PDF)

Probleem 526: Verkenning van temperatuurverandering in die buitenste kors van die aarde
Studente ondersoek die tempo van temperatuurverandering in die kors van die Aarde en Mars en leer meer oor eenhede uitgedruk as grade C / km. Hulle bereken hoe warm die grond op verskillende dieptes sal wees, en hoe goudwerkers uiterste hitte moet hanteer. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: veranderingstempo van Fahrenheit en Celsius] (PDF)

Probleem 525: verkenning van die InSight Lander-telemetrie-datastroom
Studente ondersoek hoe lank dit neem om digitale data oor te dra aan die hand van voorbeelde van die aflaai van liedjies vanaf hul rekenaar na hul iPod. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: werk met kilo, mega en die tempo van data-oordrag in grepe / sek. ] (PDF)

Probleem 524: die Marsoppervlak met IDC sien
Studente leer oor die IDC-kamera en bereken die resolusie en hoeveel beelde benodig word om die InSight-landingsgebied te karteer. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: ANgular meetfe, grade en sekondes beeldskaal wat 'n area met oorvleueling teël. ] (PDF)

Probleem 523: Vertel tyd op Mars - Earth Days en Mars Sols
Studente werk met twee horlosies op Aarde en Mars en leer oor die aarde en die tyd van die Mars, aangesien 'n dag op Mars 40 minute langer is as 'n Aardedag. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: tydberekeninge, ure, minute, sekondes lengte van die dag] (PDF)

Probleem 522: Radiokommunikasie met die aarde? Die aarde-sonhoek
Die aarde-sonhoek word in tabelvorm in grade gegee. Studente grafiek die data en vind die datums waarop uitsendings na die aarde nie kan plaasvind nie. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: interpretering van gegewe tempo's en hellings] (PDF)

Probleem 521: die skatting van die mis van 'n martiestofduiwel!
Studente skat die massa van 'n martiestofduiwel aan die hand van die benadering dat dit 'n silinder met 'n vaste stofdigtheid is. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: Volume silindermassa = digtheid x volume] (PDF)

Probleem 520: Die werkarea voor die Lander
Studente skat die gebied voor die InSight-lander waar eksperimente uitgevoer sal word en instrumente met 'n enkele robotarm beweeg word. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: Oppervlakte van 'n sirkelsegment Gebied wat gemeenskaplik is met twee kruisende sirkels] (PDF)

Probleem 519: Beplan gebeure betyds vir bekendstelling
Studente leer hoe om baie geleenthede op 'n tydlyn te beplan (ontbyt, inpak, ry, ens.) Deur 'n gesinsreis te beplan waar die familielede op die lughawe moet aankom vir 'n vlug wat op 'n spesifieke datum en tyd vertrek. [Graad: 5-7 | Onderwerpe: werk met tydeenhede om 'n tydlyn te skep] (PDF)

Probleem 518: Die InSight seismografiese stasie sonkragstelsel
Studente ondersoek die eienskappe van dekades om die oppervlakte van die sonpanele wat op die InSight-lander gebruik word, te bepaal. [Graad: 7-9 | Onderwerpe: oppervlakte van gereelde veelhoeke wat oppervlaktes van nie-vierkantige vorms skat] (PDF) Probleem 508: Die InSight-seismografiese stasie - Wave-aankomstye
Studente werk met die omtrek van Mars en die spoed van skokgolwe in die martskors om die aankomstye van die golwe by die InSight Lander te skat. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: snelheid = afstand / tyd Tydberekening omtrek van 'n sirkel] (PDF)

Probleem 500: nuuskierigheid gebruik X-straalafbreking om minerale op Mars te identifiseer
Studente leer oor diffraksie-meetkunde en skat dan die afstand tussen kristalvlakke in 'n steenmonster. [Graad: 10-12 | Onderwerpe: meetkunde trigonometrie] (PDF)

Probleem 491: The Curiosity Rover on the Move.
Studente teken die posisie van die Curiosity Rover op 'n kartesiese rooster wat die satellietbeeld van die landingsgebied bedek. Hulle gebruik die 2-punt-afstandformule om vas te stel hoe ver die motor tussen haltes gereis het en om die snelheid te bepaal. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: Cartseiaanse grafieke bestel pare en koördineer afstand = snelheid x tydmetrieke maatstaf (PDF)

Probleem 485: Nuuskierigheid ontdek die antieke Marsrivier
Studente skat die spoed van 'n antieke marsrivier met behulp van beelde van die CUriosity Rover. [Graad: 9-12 | Onderwerpe: Algebra-trigonometrie-evalueringsfunksies] (PDF)

Probleem 479: Ontdek stormkraters met die Curiosity Rover
Studente verken die landingsgebied van die Gale-krater en bereken die afstand tussen verskillende stasies om die retourafstand en reistyd te bepaal. [Graad: 9-12 | Onderwerpe: Pythagorese Afstandsformule Koördinaatmeetkunde] (PDF)

Probleem 457: Die interplanetêre reis van MSL
Studente gebruik die eienskappe van ellipse om die formule te bepaal vir die Hohmann-oordragbaan wat die Mars Science Laboratory na Mars in 2012 neem [Graad: 10-11 | Onderwerpe: tyd = afstand / spoedskaalmodelle metrieke wiskunde-eienskappe van ellipses] (PDF)

Probleem 456: die bekendstelling van die Mars Science Laboratory (MSL) in 2011
Studente gebruik 'n reeks lanseerbeelde om die lanspoed en versnelling van die Atlas V te bepaal. Deur die skaal van elke beeld te bepaal, skat hulle die gemiddelde spoed gedurende die eerste 4 sekondes na die opheffing. [Graad: 8-10 | Onderwerpe: tyd = afstand / snelheidskaalmodelle metrieke wiskunde] (PDF)

Probleem 393: 'n wandeling deur 'n Marskrater maak! Studente gebruik 'n onlangse foto van 'n krater op Mars om sy omtrek te skat en die tyd wat dit die NASA se Opportunity Rover sal neem om een ​​keer om sy rand te reis. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: skaalmodelafstand = metrieke maatstaf vir spoedxtime] (PDF)

Probleem 237: The Martian Dust Devils Studente bepaal die spoed en versnelling van 'n martiestofduiwel as gevolg van beelde en inligting oor die omvang van die beeld. [Graad: 6-8 | Onderwerpe: weegskaal Bepaal spoed van opeenvolgende beelde V = D / T (PDF)

Probleem 139: Hoe groot is dit? - Mars Studente gebruik 'n beeld van 'n kratermuur op Mars om ou watergalle te ontdek wat in 2008 deur die Mars Orbiter ontdek is. [Graad: 4 - 7 | Onderwerpe: beeldskale metrieke meting en desimale vermenigvuldiging] (PDF)

Probleem 133: Hoe groot is dit? - Die Mars Rover. Studente werk met 'n beeld wat deur die Mars Orbiter-satelliet van die Spirit-landingsterrein geneem is. Hulle bepaal die beeldskaal en bereken die groottes van verskillende oppervlakkenmerke uit die beeld. [Graad: 4 - 7 | Onderwerpe: beeldskaal vermenigvuldig, verdeel, werk met millimeter liniaal] (PDF)

Probleem 126: Hoe groot is dit? - 'n Marsvloed! Studente werk met 'n Mars Reconnissance Orbiter-beeld om die beeldskaal te bepaal, en soek na die kleinste dinge wat op 'n foto gesien kan word. Hierdie stortvloed is gevang toe dit op 19 Februarie 2008 plaasgevind het! [Graad: 4 - 7 | Onderwerpe: beeldskaal vermenigvuldig, verdeel, werk met millimeter liniaal] (PDF)

Probleem 74: 'n warm tyd op Mars - Die NASA Mars-stralingsomgewing (MARIE) -eksperiment het 'n kaart van die oppervlak van mars geskep en die stralingsagtergrond op die grondvlak waaraan ruimtevaarders blootgestel sou word, swart. Met hierdie wiskundeprobleem kan studente die totale bestralingsdosis wat hierdie ontdekkingsreisigers ontvang op 'n reeks van 1000 km-reise oor die Marsoppervlak ondersoek. Die studente sal hierdie dosis vergelyk met tipiese agtergrondtoestande op aarde en in die Internasionale Ruimtestasie om perspektief te kry [Graadvlak: 6-8 | Onderwerpe: desimale, eenheidsomskakeling, grafieke en analise] (PDF)

Probleem 70: Berekening van die totale stralingsdosis by Mars - Hierdie probleem maak gebruik van data van die Mars Radiation Environment Experiment (MARIE) wat om Mars wentel en meet die daaglikse bestralingsdosis wat 'n ruimtevaarder in 'n wentelbaan om Mars sal ervaar. Studente sal werklike gestippelde data gebruik om die totale dosis te bereken deur die oppervlaktes onder die datakurwe bymekaar te tel. Dit vereis kennis van die oppervlakte van 'n reghoek, en 'n waardering vir die feit dat die produk van 'n tempo (rems per dag) keer die tydsduur (dae) 'n totale dosis (Rems) gee, net soos die produk van spoedtyd. gee afstand. Albei stel die gebiede voor onder hul toepaslike kurwes. Studente sal die dosisse vir kosmiese straling en sonprotonfakkels bereken, en besluit watter komponent die ernstigste stralingsprobleem lewer. [Graadvlak: 6-8 | Onderwerpe: desimale, oppervlakte van die reghoek, grafiekanalise] (PDF)


Vooruitsigte en nuwe tegniese geleenthede

Die toekomstige aanwysings in fotobiologie is helder en versprei ver buite die bestek van die klein oorsig. Duidelike vordering van optogenetika word deesdae uitgedruk in potensiële mediese toepassings. Verdere en dieper begrip van fotobiologiese prosesse, insluitend sprong na ruimtelike nanoskaal en temporale femtoskaal, in kombinasie met nuwe benaderings van molekulêre biologie en genetika, benodig ook integrerende en sintetiese siening. Die nuwe en meer gedetailleerde prentjie met 'n hoër resolusie sal styg. Meer kennis word van verskillende spesies opgedoen, dus besonderhede oor fototransduksie kan wissel en genoeg ruimte vir toekomstige navorsing laat.

Opkomende nuwe ligbronne met verskillende statistieke van fotone (lasers), liguitstralende diodes met ongewone spektrale eienskappe, bied waardevolle hulpmiddels om ou probleme weer te bevraagteken en nuwe probleme te stel. Onlangse belangstelling in kwantumpunte is beloon deur die geleentheid om enkele fotone met kwantumpunte te kry. 104 - 106 Die bron van enkele fotone kan waardevol wees vir die bepaling van sensitiwiteit van fotoresepsie, vir die verskaffing van die presiese aantal fotone van sekere energie (golflengte) en lyk baie belowend vir die toekomstige navorsing.


Kyk die video: Speed, Velocity, and Acceleration. Physics of Motion Explained (Februarie 2023).