طراحی وب سایت حرفه ای

روش سریعتر و ارزانتر مدل سازی‌‌ می‌تواند درک ما از شیمی درازمدت جوی را بهبود بخشد و یک ابزار قدرتمند برای ارزیابی ریسک باشد.

برای ارزیابی خطرات درازمدت به مواد غذایی، آب، انرژی و دیگر منابع طبیعی حیاتی، تصمیم گیرندگان اغلب به مدل های سیستم زمین متکی هستند که قادرند پیش بینی های قابل اطمینان از تغییرات محیطی منطقه‌ای و جهانی را در طول دهه.

یکی از مولفه های مهم این مدل‌ها نمایش شیمی شیمی جوی است. شبیه سازی اتمسفر با استفاده از مکانیسم های شیمیایی پیچیده پیشرفته ترین روش شبیه سازی دقیق شیمی جو. متأسفانه، اندازه، پیچیدگی و الزامات محاسباتی آنها تمایل دارند چنین شباهت هایی را به دوره های کوتاه مدت محدود کنند و تعداد کمی از سناریوها برای عدم قطعیت.

در حال حاضر گروهی از محققان تحت رهبری برنامه مشترک MIT در زمینه علم و سیاست تغییر جهانی استراتژی را برای ترکیب مکانیزم های شیمیایی ساده در شبیه سازی اتمسفر است که‌‌ می‌تواند نتایج حاصل از مکانیزم های پیچیده‌ای را برای اکثر مناطق و دوره های زمانی مطابقت دهد. اگر در یک مدل سه بعدی زمین سامانه اجرا شود، استراتژی مدل سازی جدید‌‌ می‌تواند دانشمندان و تصمیم گیران را قادر به انجام شبیه سازی های ارزان قیمت و شبیه سازی شیمیایی اتمسفری که دوره های طولانی مدت را در طیف وسیعی از سناریوها پوشش دهند. این قابلیت جدید‌‌ می‌تواند دانشمندان را در درک شیمی جو زمین بهبود بخشد و تصمیم گیرندگان را با یک ابزار ارزیابی ریسک ارائه دهد.

در یک تحقیق جدید که در مجله علوم زمین شناسی اروپا به چاپ رسیده است، تیم تحقیقاتی سه شبیه سازی 25 ساله شیمی در اوزون تروپوسفر را با استفاده از مکانیزم های شیمیایی سطوح مختلف پیچیدگی در چارچوب مدل سازی CESM CAM-chem مورد استفاده قرار داد و آنها را مقایسه کرد. آنها شرایطی را مورد بررسی قرار دادند که این مکانیزمهای ساده، خروجی مکانیسم پیچیده تر و همچنین زمان انحراف آنها را مطابقت داد. محققان نشان دادند که برای اکثر مناطق و دوره های زمانی، تفاوت شیمی در شبیه سازی شده ازن در میان این سه مکانیزم، کوچکتر از تفاوت های خود مدل های مشاهده. آنها نتایج مشابهی را برای شبیه سازی مونوکسید کربن و اکسید نیتروس یافت کردند.

بنیامین براون-استینر، نویسنده اصلی اساتید و پست مدرن سابق در این بنیاد‌‌ می‌گوید: ساده ترین مکانیزم که ما آزمایش کردیم Super-Fast، سه برابر سریع ترین و پیچیده ترین (MOZART-4) بود، در حالیکه عمدتا همان نتایج را تولید‌‌ می‌کرد. این سطح از بهره وری‌‌ می‌تواند، به عنوان مثال، دانشمندان را قادر به مطالعه جنبه‌ای از شیمی اتمسفر در طول دوره از قرن 21، در حال اجرا از مدل ساده برای 100 سال، و تایید صحت آن را با اجرای مدل های پیچیده در آغاز، میانه و پایان.

براون-استاینر و همکارانش همچنین بررسی کردند که چگونه استفاده همزمان از مکانیزم های شیمیایی پیچیدگی های مختلف‌‌ می‌تواند درک ما از شیمی جوی در مقیاس های مختلف. آنها مشخص کردند که دانشمندان‌‌ می‌توانند با بررسی شبیه سازی هایی که شامل مکانیسم های پیچیده و ساده شده شیمیایی هستند، بتوانند تحقیقات شیمیایی اتمسفر را ساده کنند. در چنین شبیه سازی ها، مکانیزم های پیچیده، نمایانگر کامل تر شیمیایی پیچیده اتمسفر هستند و مکانیزم های ساده‌‌ می‌توانند به طور موثر شبیه سازی دوره های زمانی طولانی تر برای درک بهتر نقش های تنوع هواشناسی و سایر منابع نااطمینی.

با اشاره به اینکه نتایج حاصل از مکانیزم های ساده و پیچیده در مناطق خاص، فصول یا دوره های زمانی متفاوت هستند،‌‌ می‌توانید تعیین کنید که کدام شبیه سازی‌ها نیاز به شیمیایی پیچیده تر دارند و پیچیدگی مدل سازی را در صورت نیاز افزایش دهید.

محققان‌‌ می‌گویند که یک استراتژی مدل سازی است که وعده‌‌ می‌دهد تا هر دو دانشمند را در درک محیط جو زمین و تصمیم گیرندگان برای ارزیابی سیاست های زیست محیطی افزایش دهند.

نوئل سلین، یکی از همکارانش، استاد دانشکده علوم و فناوری اطلاعات، سازمانها و انجمن مؤسسه MIT، و EAPS و وابسته به دانشکده برنامه های مشترک،‌‌ می‌گوید که مطالعه ما نشان‌‌ می‌دهد که مدل های پیچیده تر همیشه برای تصمیم گیری مفید نیستند. محققان باید به طور انتقادی فکر کنند که آیا روش های ساده و کارآمد مانند این‌‌ می‌تواند به همان اندازه اطلاعاتی با هزینه پایین باشد.

در نهایت، مطالعه‌‌ می‌تواند منجر به ترکیب مکانیزم های شیمیایی ساده شده در جو زمین در چارچوب مدل سازی سه بعدی زمین. این قابلیت کمک‌‌ می‌کند دانشمندان و تصمیم گیران را قادر به اجرای گروه های بلند مدت و بزرگ (شامل چندین سناریو برای نشان دادن طیف وسیعی از عدم اطمینان در پارامترهای مدل سازی کلیدی) شبیه سازی سه بعدی از جو زمین در یک دوره معقول ساعت زمان.

رونالد پرین، پروفسور EAPS و مدیر اجرایی برنامه مشترک‌‌ می‌گوید: ما در حال حاضر نمایندگی ازن، آئروسل های سولفات و سایر عوامل کلیدی در جهت اعمال تابشی تابشی در سیستم زمین در مدل های دو بعدی داریم که سطح دقیق مورد نظر ما را‌‌ نمی‌دهد.

به این ترتیب،‌‌ می‌خواهم این مدل‌ها را در مدل های سهبعدی نشان دهم و گروه هایی را اجرا کنم (چندین سناریو)، اما هنگامی که ما یک بسته کامل مواد شیمیایی 3 بعدی را قرار دادیم، زمان کامپیوتر زمان غیر قابل دسترسی‌‌ می‌شود، Prinn‌‌ می‌افزاید. این مطالعه نشان‌‌ می‌دهد که برای محاسبات فشرده تابشی، ترکیب یک بسته بندی سریع شیمیایی در یک سیستم مدل سازی‌‌ می‌تواند توافق معتبر میان مکانیزم های ساده و پیچیده شیمیایی و مشاهدات.

لطفاً در مورد مطلب فوق ستاره بدهید :