Vairāk

5.4. Vairāk par Skew-T - ģeozinātnes

5.4. Vairāk par Skew-T - ģeozinātnes


Sakarā ar Skew-T popularitāti mēs to izklājam 5.4. Attēlā, lai palīdzētu to interpretēt. Tefigrama lietotājiem tas būtu jākļūst par tikpat noderīgu, jo vienīgā ievērojamā atšķirība ir tā, ka izobari ir nedaudz izliekti un tefigramā slīpuma pieaugums ir lielāks.

Skew-T diagramma ir niecīga, lai izveidotu, tiklīdz esat jau izveidojis Emagram. Vienkāršākais veids ir sākt ar Emagram grafisko attēlu un, izmantojot grafikas vai zīmēšanas programmu, to sašķiebt paralelogramā (5.5. Attēls).

Tikpat vienkārši ir izdarīt Skew-T ar izklājlapu programmu, it īpaši, ja sākat ar skaitļiem, kurus jau esat aprēķinājis, lai izveidotu Emagram. Ļaujiet X (° C) būt Dekarta diagrammas abscisēm, un Y (bez dimensijām) ir ordinātu. Ļaujiet K būt šķībuma faktoram, kas ir patvaļīgs. K = 35 ° C vērtība dod jauku šķībumu (tādu, ka izotermi un adiabāti ir gandrīz perpendikulāri), bet jūs varat izvēlēties jebkuru vēlamo šķībumu.

Jebkura grafika punkta koordinātas ir:

( sākt {izlīdzināt} Y = ln pa kreisi ( frac {P_ {o}} {P} pa labi) tags {5.1a} beigu {izlīdzināt} )

( begin {align} X = T + K cdot Y tag {5.1b} end {align} )

Lai uzzīmētu izotermus, iestatiet T uz izotermas vērtību un atrodiet X vērtību kopu, kas atbilst dažādiem augstumiem Y. Uzzīmējiet šo vienu līniju kā izotermu. Pārējiem izotermiem atkārtojiet citas T. vērtības. [Padoms: ir ērti iestatīt izklājlapu programmu, lai uzzīmētu logaritmisko vertikālo asi ar apgrieztu maksimumu un min. Ja jūs to darāt, tad kā vertikālo koordinātu izmantojiet P, nevis Y. Bet, lai atrastu X, jums joprojām ir jāizmanto Y vienādojumā.]

Izohumiem, sausiem adiabātiem un mitriem adiabatiem izmantojiet temperatūru, kuru atradāt Emagram kā ieejas temperatūru iepriekš minētajā vienādojumā. Piemēram, iab = 20 ° C adiabatam ir šādas temperatūras kā spiediena funkcija (atsauciet sadaļu Termodiagrammas 1. daļa, Termodinamika), no kurām var atrast atbilstošās X vērtības.

P (kPa) = 100, 80, 60, 40, 20

T (° C) = 20, 1,9, –19,8, –47,5, –88

X = 20, 9,7, –1,9, –15,4, –31,7

Parauga pieteikums

Izveidojiet Skew-T diagrammu ar vienu izotermu (T = 20 ° C), vienu sausu adiabātu (θ = 20 ° C), vienu mitru adiabātu (θw = 20 ° C) un vienu izohumu (r = 5 g / kg). Izmantojiet kā ievadi temperatūru no Emagram (kā aprēķināts iepriekšējās nodaļās). Izmantojiet K = 35 ° C un Po = 100 kPa.

Atrodiet atbildi

Dots: Zemāk esošā Emagram skaitļu tabula. Izmantojiet ekv. (5.1) izklājlapā, lai atrastu X un Y.

Izmantojot izklājlapu, lai uzzīmētu rezultātu, iegūst:

Pārbaudiet: Skice pamatota. Sakrīt ar 5.4e attēlu.

Ekspozīcija: Eksperimentējiet ar dažādām K vērtībām, sākot ar K = 0 ° C, un noskaidrojiet, kā grafiks mainās no Emagram uz Skew-T.


"5. 4. 3. 2. 1. Ej, OSIRIS-REx! '

Simtiem cilvēku 8. septembrī pulcējās uz Arizonas universitāti, lai skatītos, kā OSIRIS-REx uzsprāgst kosmosā uz lielā ekrāna, kas uzstādīts pie Main Mainas.

Asteroīdu parauga atgriešanās misija atlidoja no Floridas, kad cilvēki UA tirdzniecības centrā skatījās tiešraidē.

Kosmosa kuģis Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) ir paredzēts, lai satiktos, izpētītu un atgrieztu uz Zemes asteroīda Bennu paraugu.

Tādi asteroīdi kā Bennu ir paliekas no mūsu Saules sistēmas veidošanās pirms vairāk nekā 4,5 miljardiem gadu. Zinātniekiem ir aizdomas, ka asteroīdi, iespējams, bija agrīnās zemes un citu planētu ķermeņu ūdens un organisko molekulu avots.

Nepiesārņots asteroīda paraugs no zināma avota ļautu veikt precīzas analīzes, sniedzot rezultātus, kas tālu pārsniedz to, ko var sasniegt ar kosmosa kuģiem balstītiem instrumentiem vai pētot meteorītus.


5.4 GPS kļūdu labošana

Līdz šim mēs esam uzzinājuši par dažādiem faktoriem, kas var pasliktināt GPS veiktspēju, kā arī par dažiem izplatītākajiem GPS kļūdu avotiem. Kā jūs, iespējams, uzminējāt, pamatojoties uz GPS vadības segmenta mērķi un mūsu spēju paredzēt dažas no šīm kļūdām, pastāv vairākas metodes, kā novērst kļūdas un palielināt GPS mērījumu precizitāti un uzticamību.

Tiek saukta izplatīta kļūdu labošanas metode diferenciālā korekcija. Atgādināsim pamatkoncepciju, kas saistīta ar trīs satelītu prasību precīzi noteikt divdimensiju pozīcijas. Diferenciālā korekcija ir līdzīga, jo tā izmanto zināmos attālumus starp diviem vai vairākiem uztvērējiem, lai uzlabotu GPS rādījumus.

Divu GPS uztvērēju atrašanās vietas - viens stacionārs, viens mobilais - ir attēlotas 5.9. Attēlā. Stacionārais uztvērējs (vai "bāzes stacija") nepārtraukti reģistrē savu fiksēto stāvokli kontrolpunktā, kuram ir zināma vieta, kas ir izmērīta ar lielu precizitāti. Atšķirība starp bāzes stacijas faktisko atrašanās vietu un aprēķināto atrašanās vietu ir pozicionēšanas kļūdas mērījums, kas katrā attiecīgajā brīdī ietekmē šo uztvērēju šajā vietā. Šajā piemērā bāzes stacija atrodas apmēram 25 kilometru attālumā no mobilā uztvērēja (vai "rovera"). Mobilā uztvērēja operators pārvietojas no vienas vietas uz otru. Operators, iespējams, reģistrē adreses E-911 datu bāzei, kokus, ko sabojājušas čigānu kodes, vai ielas apgaismojumu, ko uztur sabiedrisko darbu nodaļa.

Bāzes stacija aprēķina korekciju, kas nepieciešama, lai novērstu kļūdu tajā brīdī aprēķinātajā pozīcijā no GPS signāliem. Vēlāk korekcija tiek piemērota pozīcijai, kuru tajā pašā brīdī aprēķina mobilais uztvērējs. Labotā pozīcija nav pilnīgi precīza, jo kļūdu veidi un lielums, kas ietekmē abus uztvērējus, nav identiski un GPS laika koda zemās frekvences dēļ.

Lai diferenciālā korekcija darbotos, mobilā uztvērēja fiksētie labojumi jāsinhronizē ar bāzes stacijas (vai staciju) ierakstītajiem labojumiem. Jūs varat nodrošināt savu bāzes staciju vai izmantot korekcijas signālus, ko rada atsauces stacijas, kuras uztur ASV Federālā aviācijas administrācija, ASV Krasta apsardze vai citas valsts aģentūras vai privāti abonēšanas pakalpojumi. Ņemot vērā nepieciešamo aprīkojumu un pieejamos signālus, sinhronizācija var notikt uzreiz ("reālā laikā") vai pēc fakta ("pēcapstrāde"). Vispirms ņemsim vērā reālā laika diferenciāli.

5.4.1 Diferenciālā korekcija reāllaikā

WAAS iespējots uztvērēji ir lēts reālā laika diferenciālās korekcijas piemērs. "WAAS" apzīmē Wide Area Augmentation System, aptuveni 25 bāzes staciju kolekciju, kas izveidota, lai uzlabotu GPS pozicionēšanu ASV lidostas skrejceļos līdz vietai, kur GPS var izmantot, lai palīdzētu sauszemes lidmašīnām (ASV Federālā aviācijas pārvalde, 2007c). WAAS bāzes stacijas savus mērījumus nosūta uz galveno staciju, kur tiek aprēķinātas korekcijas un pēc tam augšupsaites uz diviem ģeosinhroniem satelītiem (plānots 19). Pēc tam WAAS satelīts pārraida atšķirīgi koriģētus signālus ar tādu pašu frekvenci kā GPS signāli. WAAS signāli kompensē WAAS bāzes stacijās izmērītās pozicionēšanas kļūdas, kā arī pulksteņa kļūdu korekcijas un augšējās atmosfēras kļūdu reģionālās aplēses (Yeazel, 2003). WAAS tīkls tika izstrādāts tā, lai visā ASV apkalpošanas zonā vienmērīgi nodrošinātu aptuveni 7 metru precizitāti, kad tiek izmantoti WAAS atbalstīti uztvērēji.

DGPS: ASV krasta apsardze ir izstrādājusi līdzīgu sistēmu ar nosaukumu Differential Global Positioning Service. DGPS tīklā ietilpst aptuveni 80 apraides vietas, un katrā no tām ietilpst apsekojuma līmeņa bāzes stacija un "radiobākas" raidītājs, kas pārraida korekcijas signālus 285-325 kHz frekvencē (tieši zem AM radiofrekvenču joslas). Ar DGPS spējīgi GPS uztvērēji ietver savienojumu ar radio uztvērēju, kas var noregulēt uz vienu vai vairākām izvēlētām "bākām". Paredzēts navigācijai jūrā netālu no ASV krastiem, DGPS nodrošina precizitāti, kas nav sliktāka par 10 metriem.

Kinemātiskā pozicionēšana: Aptaujas pakāpes reāllaika diferenciālu korekciju var panākt, izmantojot tehniku, ko sauc reālā laika kinemātika (RTK) GPS. RTK izmanto GPS signālu nesēja fāzes izsekošanu, ko mēra ar atsauci un tālvadības uztvērēju, lai radītu precizitāti no 1 līdz 100 000 līdz 1 daļai no 750 000 (praksē tas nozīmē centimetru robežās) ar relatīvi īsiem novērojumiem, tikai katrs no vienas līdz divām minūtēm. .

5.4.2 Pēcapstrādātā diferenciālā korekcija

Lietojumiem, kuru precizitāte prasa 1 daļu no 1 000 000 vai lielāku, ieskaitot kontrolapskatus un Zemes tektonisko plākšņu kustību mērījumus, statiskā pozicionēšana ir nepieciešama (Van Sickle, 2001). Statiskajā GPS pozicionēšanā divi vai vairāki uztvērēji mēra savas atrašanās vietas no fiksētām vietām no 30 minūtēm līdz divām stundām. Uztvērējus var novietot līdz 300 km attālumā viens no otra. Tikai divfrekvence, nesēja fāzes diferenciālis uztvērēji, kas spēj izmērīt civilā GPS signāla (L1) un šifrētā militārā signāla (L2) pienākšanas laika atšķirības, ir piemēroti šādai augstas precizitātes statiskai pozicionēšanai.

CORS un OPUS: ASV Nacionālais ģeodēziskais pētījums (NGS) uztur tiešsaistes pozicionēšanas lietotāju pakalpojumu (OPUS), kas ļauj mērniekiem pēc atgriešanās no lauka veikt diferenciāli pareizus statiskos GPS mērījumus, kas iegūti ar vienu divu frekvenču nesēju fāzes diferenciālo uztvērēju. Lietotāji augšupielādē mērījumus standartā Uztvērēja neatkarīgais apmaiņas formāts (RINEX) uz NGS datoriem, kas veic diferenciālas korekcijas, atsaucoties uz trim bāzes stacijām, kas izvēlētas no nepārtraukti darbojošos references staciju (CORS) tīkla. NGS pārrauga divus CORS tīklus, no kuriem viens sastāv no 600 savām bāzes stacijām, otrs ir valsts un privātu aģentūru kooperatīvs, kas piekrīt koplietot savus bāzes staciju datus un uzturēt bāzes stacijas atbilstoši NGS specifikācijām.

Prakses viktorīna

Reģistrētiem Penn State studentiem vajadzētu atgriezties, tagad veiciet 5. nodaļas mapi Canvas (izmantojot izvēlni Resursi), lai veiktu pašnovērtējuma viktorīnu GPS kļūdu labošana.

Jūs varat veikt prakses viktorīnas tik reižu, cik vēlaties. Tie netiek vērtēti un nekādā veidā neietekmē jūsu atzīmi.


5.4 Elektroenerģijas tarifu struktūra

Šajā pēdējā sadaļā mēs apskatīsim komunālos tarifus, kas, atcerieties, ir līgumi starp komunālo pakalpojumu un tā dažāda veida klientiem. Šie tarifi izriet no likmju gadījumiem, un tajos ir norādītas cenas, kuras lietderība var iekasēt katram klienta veidam vai "klasei", kā arī citus pakalpojumu sniegšanas noteikumus.

Tā kā tarifus nosaka katra individuālā lietderība katram sava veida klientam, tarifos esošais daudzums ir ļoti atšķirīgs. Jūsu mājas vai dzīvokļa tarifs var būt vienas lapas garš (manējais ir apmēram tikpat garš) ar vienu maksu par jūsu patērēto elektroenerģijas kilovatstundu. Ja jūsu mājā ir saules paneļi un vēlaties pārdot elektroenerģijas pārpalikumu tīklam, jūsu tarifs būs nedaudz sarežģītāks un tajā būtu iekļauti dažādi noteikumi un nosacījumi (ieskaitot cenu), saskaņā ar kuriem jūs varat pārdot elektrību atpakaļ lietderība. Ja jūs strādājat lielā uzņēmumā vai ražošanas uzņēmumā, jūs varat uzzināt, ka tarifs ir ļoti garš un mulsinošs, un tajā ir dažādas maksas.

Parasti tarifi lielākiem klientiem (piemēram, ražošanas uzņēmumiem) ir daudz sarežģītāki nekā tarifi mazākiem klientiem (piemēram, atsevišķām mājsaimniecībām). Tas nenozīmē, ka mazajiem klientiem cenas ir zemākas - vēsturiski mazākiem privātiem un komerciāliem klientiem daudzos gadījumos ir bijušas augstākas elektrības cenas nekā lieliem komerciāliem un rūpnieciskiem klientiem.

Elektroenerģijas pakalpojumu tarifi parasti ir publiski dokumenti, un tos bieži var atrast internetā. Pensilvānijas elektrisko tarifu piemērus varat atrast šeit:

Daži no maksas veidiem, kas tradicionāli parādīti elektroenerģijas tarifos, ietver:

  • Paaudzes maksa:
    Cena, ko patērētāji maksā, lai segtu elektrostaciju ekspluatācijas izmaksas vai pirktspēju no ražošanas uzņēmumiem.
  • Pieprasīt maksu:
    Īpaša maksa, pamatojoties uz lielāko mēneša laikā patērēto elektroenerģijas daudzumu. Pieprasot maksu par pieprasījumu, komunālajai videi ir jābūt īpašam elektrisko skaitītāju tipam, kas spēj reģistrēt elektroenerģijas patēriņu noteiktā laika solī, piemēram, stundā vai pusstundā, lai lietderība spētu noteikt maksimālo pieprasījuma punktu noteiktā mēnesī.
  • Pārraides maksa:
    Cena, ko patērētāji maksā, lai segtu pārvades līniju izmaksas, vai no citiem uzņēmumiem nopirkto pārvades pakalpojumu izmaksas.
  • Izplatīšanas maksa:
    Cena, ko patērētāji maksā, lai segtu zemsprieguma sadales sistēmas izmaksas.
  • Papildu pakalpojumu izmaksas:
    Cenas, ko patērētāji maksā, lai segtu rezerves enerģijas un citu iekārtu izmaksas, ko izmanto, lai elektrotīkls būtu stabils un uzticams. Mēs vēlāk iesaistīsimies papildpakalpojumos kursa laikā.

Īpaši valsts politikas pasākumi var parādīties arī kā īpašas maksas par elektrības pakalpojumu tarifiem. Piemēram, daudzas valstis, kuras turpināja pārstrukturēt savu elektrisko pakalpojumu nozari, uzlika īpašas maksas, ko sauc par “Konkurētspējīgas pārejas maksām”, lai palīdzētu komunālajiem uzņēmumiem nomaksāt vecos parādus. Citas valstis finansē atjaunojamās enerģijas vai energoefektivitātes programmas, izmantojot "Sistēmas priekšrocību" maksu, kas tiek parādīta patērētāja elektrības rēķinos un tarifos.


Pat ideālos apstākļos augsnes attīstībai nepieciešami tūkstošiem gadu. Faktiski visa Kanādas dienvidu daļa joprojām bija apledojusi līdz pulksten 14 ka, un lielākā daļa BC un ziemeļu daļu, prērijas, Ontario un Kvebeka joprojām bija apledojuši 12 ka. Ledāji joprojām dominēja Kanādas centrālajā un ziemeļu daļā līdz apmēram 10 ka, un tāpēc tajā laikā apstākļi joprojām nebija ideāli augsnes attīstībai pat dienvidu reģionos. Tāpēc augsne Kanādā un it īpaši Kanādas centrālajā un ziemeļu daļā ir salīdzinoši jauna un nav pietiekami attīstīta.

Tas pats attiecas uz augsni, kas veidojas uz jaunizveidotām virsmām, piemēram, nesenām deltām vai smilšu stieņiem, vai masveida izšķērdēšanas vietās.


Piederības

Zemes un planētu zinātņu katedra, Kalifornijas Universitāte, Santakrusa, Santakrusa, CA, ASV

Kokgriezējs Dž. Bīrsons un Frensiss Nimmo

Dienvidrietumu pētniecības institūts, Boulder, CO, ASV

Šo autoru varat meklēt arī PubMed Google Scholar

Šo autoru varat meklēt arī PubMed Google Scholar

Šo autoru varat meklēt arī PubMed Google Scholar

Iemaksas

Visi autori sniedza ieguldījumu ideju rakstīšanā un attīstībā šajā rokrakstā. Izmantoto modeli izstrādāja un vadīja C.J.B.

Autors korespondentam


Skatīties video: How to Find LCL Lifted Condensation Level on a Stuve Diagram