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2.6: Exercícios de lição de casa - Geociências

2.6: Exercícios de lição de casa - Geociências


(Não se esqueça de citar cada endereço da web que você usa.)

B1. Acesse uma imagem de foto de satélite visível da Terra em disco completo a partir da web. Que pistas visíveis você pode usar para determinar o ângulo de declinação solar atual? Como sua resposta se compara com a esperada para sua latitude e época do ano.

B2. Acesse as imagens da câmera da “webcam” de uma cidade, vila, área de esqui, passagem na montanha ou rodovia perto de você. Use sombras visíveis em dias ensolarados, juntamente com seu conhecimento dos ângulos do azimute solar, para determinar a direção para a qual a câmera está olhando.

B3. Acesse da web a hora exata dos relógios atômicos militares (Marinha dos EUA) ou civis (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia). Sincronize seus relógios em casa ou na escola, utilizando o fuso horário adequado para sua localização. Qual é a diferença horária entre o meio-dia solar local (a hora em que o sol está diretamente sobre sua cabeça) e o meio-dia oficial de acordo com seu fuso horário? Use esta diferença de tempo para determinar o número de graus de longitude que você está longe do centro de seu fuso horário.

B4. Acesse informações orbitais sobre um planeta (diferente da Terra) que mais lhe interessa (ou um planeta designado pelo instrutor). Quão elíptica é a órbita do planeta? Além disso, aproveite as imagens do planeta, se disponível.

B5. Acesse relatórios de alcance visual da pista de observações meteorológicas de superfície (METARs) da web. Compare dois locais (ou tempos) diferentes com visibilidades diferentes e calcule os coeficientes de extinção de volume e espessura óptica apropriados. Pesquise também na web para saber como o alcance visual da pista (RVR) é medido.

B6. Acesse fotos de satélite visíveis e infravermelhas da web e discuta por que elas parecem diferentes. Se você puder acessar fotos de satélite de vapor d'água, inclua-as em sua comparação.

B7. Pesquise na web por informações sobre o sol. Examine as observações do sol baseadas em satélite feitas em diferentes comprimentos de onda. Discuta a estrutura do sol. Alguma das páginas da web fornece o valor atual da irradiância solar (ou seja, a constante solar)? Em caso afirmativo, como mudou recentemente?

B8. Acesse da web fotos visíveis diurnas de todo o disco da Terra, tiradas de satélites meteorológicos geoestacionários. Discuta como as variações no brilho aparente em diferentes locais (diferentes latitudes; terra vs. oceano, etc.) podem estar relacionadas à refletividade e outros fatores.

B9. Algumas estações meteorológicas e estações de pesquisa relatam observações de hora em hora na web. Algumas dessas estações incluem fluxos radiativos próximos à superfície. Use essas informações para criar gráficos de radiação líquida de superfície.

B10. Acesse informações da web sobre como a cor se relaciona com o comprimento de onda. Além disso, como a gama de cores que pode ser percebida a olho nu se compara à gama de cores que pode ser criada na tela de um computador?

B11. Pesquise na web informações sobre albedos e emissividades de IV para substâncias ou superfícies que ainda não estão listadas nas tabelas deste capítulo.

B12. Encontre na web imagens de satélite de plumas de fumaça de incêndio florestal ou de cinzas vulcânicas. Compare a intensidade da radiação refletida da superfície da Terra conforme ela brilha através dessas plumas com fotos de satélite anteriores, quando as plumas não estavam lá. Use esses dados para estimar o coeficiente de extinção.

B13. Acesse fotos e diagramas da web que descrevem como diferentes actinômetros são construídos e como funcionam. Além disso, liste todas as limitações desses instrumentos que são descritas na web.

(Alunos, não se esqueça de colocar uma caixa ao redor de cada resposta.)

A1. Dadas as distâncias R entre o sol e os planetas calculam os períodos orbitais (Y) de:

  1. Mercúrio (R = 58 Gm)
  2. Vênus (R = 108 Gm)
  3. Marte (R = 228 Gm
  4. Júpiter (R = 778 Gm)
  5. Saturno (R = 1.427 Gm)
  6. Urano (R = 2.869 Gm)
  7. Netuno (R = 4.498 Gm)
  8. Plutão (R ​​= 5.900 Gm)
  9. Eris: dado ( gamma ) = 557 anos terrestres, estime a distância R do Sol assumindo uma órbita circular. (Nota: a órbita de Eris é altamente excêntrica e inclinada em 44 ° em relação ao plano do resto do sistema solar, então nossa suposição de uma órbita circular foi feita aqui apenas para simplificar o exercício.)

A2. Este ano, qual é a data e hora do:

uma. periéliob. equinócio vernal
c. solstício de verãod. afélio
e. equinócio de outonof. solstício de inverno

A3. Para que serve o dia juliano relativo:

uma. 10 de janeirob. 25 de janeiroc. 10 de fevereirod. 25 de fevereiro
e. 10 de marçof. 25 de marçog. 10 de abrilh. 25 de abril
eu. 10 de maioj. 25 de maiok. 10 de junhoeu. 25 de junho
m. 10 de julhon. 25 de julhoo. 10 de agostop. 25 de agosto
q. 10 setr. 25 sets. 10 de outubrot. 25 de outubro
você. 10 de novembrov. 25 de novembroC. 10 de dezembrox. 25 de dezembro
y. data de hojez. data atribuída pelo instrutor

A4. Para a data atribuída no exercício A3, encontre:

  1. significa anomalia
  2. verdadeira anomalia
  3. distância entre o sol e a terra
  4. ângulo de declinação solar
  5. insolação média diária

A5 (§). Trace o ângulo de elevação solar local vs. hora local para 22 de dezembro, 23 de março e 22 de junho para a seguinte cidade:

  1. Seattle, WA, EUA
  2. Corvallis, OR, EUA
  3. Boulder, CO, EUA
  4. Norman, OK, EUA
  5. Madison, WI, EUA
  6. Toronto Canadá
  7. Montreal no Canadá
  8. Boston, MA, EUA
  9. Cidade de Nova York, NY, EUA
  10. University Park, PA, EUA
  11. Princeton, NJ, EUA
  12. Washington, DC, EUA
  13. Raleigh, NC, EUA
  14. Tallahassee, FL, EUA
  15. Reading, Inglaterra
  16. Toulouse, França
  17. Munique, Alemanha
  18. Bergen, Noruega
  19. Uppsala, Suécia
  20. DeBilt, Holanda
  21. Paris, França
  22. Tóquio, Japão
  23. Pequim, China
  24. Varsóvia, Polónia
  25. Madri, Espanha
  26. Melbourne, Austrália
  27. Sua localização hoje.
  28. Um local atribuído pelo seu instrutor

A6 (§). Trace o ângulo de azimute solar local vs. hora local para 22 de dezembro, 23 de março e 22 de junho, para a localização do exercício A5.

A7 (§). ângulo de azimute (semelhante à Figura 2.6) para a localização do exercício A5. Certifique-se de adicionar marcas de tique ao longo da curva resultante e rotulá-los com os horários padrão locais.

A8 (§). Plote o ângulo de elevação solar local vs. ângulo de azimute (como na Figura 2.6) para o seguinte local:

  1. circulo Ártico
  2. 75 ° N
  3. 85 ° N
  4. Polo Norte
  5. círculo Antártico
  6. 70 ° S
  7. 80 ° S
  8. pólo Sul

para cada uma das seguintes datas:

  1. 22 de dezembro
  2. 23 de março
  3. 22 de junho

A9 (§). Trace a duração do crepúsculo civil noturno (diferença entre o fim do crepúsculo e o pôr do sol) vs. a latitude entre os pólos sul e norte, para a seguinte data:

uma. 22 de dezembrob. 5 de fevereiroc. 21 de marçod. 5 de maio
e. 21 de junhof. 5 de agostog. 23 seth. 5 de novembro

A10. Em 15 de março para a cidade listada no exercício A5, em que horário padrão local é:

  1. nascer do sol geométrico
  2. nascer do sol aparente
  3. início do crepúsculo civil
  4. início do crepúsculo militar
  5. início do crepúsculo astronômico
  6. pôr do sol geométrico
  7. aparente pôr do sol
  8. fim do crepúsculo civil
  9. fim do crepúsculo militar
  10. fim do crepúsculo astronômico

A11. Calcule a Eq. de correção de tempo para:

uma. 1 de janeirob. 15 de janeiroc. 1 de fevereirod. 15 de fevereiroe. 1 de março
f. 15 de marçog. 1 de abrilh. 15 de abrileu. 1 ° Maioj. 15 de maio

A12. Encontre o fluxo de massa (kg · m–2· S–1) ao nível do mar, dado um fluxo de massa cinemático (m s–1) do:

uma. 2b. 5c. 7d. 10e. 14f. 18g. 21
h. 25eu. 30j. 33k. 47eu. 59m. 62n. 75

A13. Encontre os fluxos de calor cinemáticos ao nível do mar, dados esses fluxos regulares (W · m–2):

uma. 1000b. 900c. 800d. 700e. 600
f. 500g. 400h. 300eu. 200j. 100
k. 43eu. –50m. -250n. -325o. –533

A14. Encontre a frequência, frequência circular e número de onda para a luz da cor:

uma. vermelhob. laranjac. amarelod. verde
e. cianof. azulf. índigog. tolet

A15 (§). Traçar curvas de Planck para as seguintes temperaturas de corpo negro (K):

uma. 6.000b. 5000c. 4000d. 3000e. 2500
f. 2000g. 1500h. 1000eu. 750j. 500
k. 300eu. 273m. 260n. 250h. 240

A16. Para a temperatura do exercício A15, encontre:

  1. comprimento de onda das emissões de pico
  2. emissão total (ou seja, quantidade total de emissões)

A17. Estime o valor da irradiância solar atingindo a órbita do planeta a partir do exercício A1.

A18 (§).

  1. Trace o valor da irradiância solar atingindo a órbita da Terra como uma função do dia juliano relativo.
  2. Usando a irradiância solar média, plote o fluxo radiativo (atingindo a superfície da Terra através de uma atmosfera perfeitamente límpida) vs. latitude. Suponha que o meio-dia local.

A19 (§). Para a cidade do exercício A1, represente graficamente a insolação diária média vs. o dia juliano.

A20. Qual é o valor da absortividade IR de:

uma. alumíniob. asfaltoc. nuvem cirro
d. floresta de coníferase. gramadof. gelo
g. Carvalhoh. prataeu. neve velha
j. média urbanak. média de concretoeu. média do deserto
m. arbustosn. solos médios

A21. Suponha que o ar poluído reflita 30% da radiação solar incidente. Quanto (W m–2) é absorvido, emitido, refletido e transmitido? Suponha um fluxo radiativo incidente igual à irradiância solar, dada uma transmissividade de:

uma. 0b. 0,05c. 0,1d. 0,15e. 0,2
f. 0,25g. 0,3h. 0,35eu. 0,4j. 0,45
k. 0,5eu. 0,55m. 0,6n. 0,65o. 0,7

A22. Qual é o valor de albedo para o seguinte uso da terra?

uma. edifíciosb. argila secac. milhod. grama verde
e. gelof. batatasg. Arrozalh. savana
eu. solo vermelhoj. sorgok. cana de açúcareu. tabaco

A23. Qual produto da densidade numérica vezes a seção transversal de absorção é necessário para que 50% da radiação incidente seja absorvida pelas cinzas vulcânicas aerotransportadas ao longo do seguinte comprimento de caminho (km)?

uma. 0,2b. 0,4c. 0,6d. 0,8e. 1.0f. 1,5g. 2
h. 2,5eu. 3j. 3,5k. 4eu. 4,5m. 5n. 7

A24. Qual fração da radiação incidente é transmitida através de uma nuvem de cinza vulcânica de profundidade óptica:

uma. 0,5c. 0,7d. 1.0e. 1,5f. 2g. 3
h. 4j. 5k. 6eu. 7m. 10n. 15o. 20

A25. Qual é o alcance visual (km) para o ar poluído que tem coeficiente de extinção de volume (m-1) do:

uma. 0,00001b. 0,00002c. 0,00005d. 0,0001
e. 0,0002f. 0,0005g. 0,001h. 0,002
eu. 0,005j. 0,01k. 0,02eu. 0,05

A26.

  1. Qual é o valor do fluxo radiativo direto para baixo solar atingindo a superfície da cidade a partir do exercício A5 ao meio-dia de 4 de julho, dada a cobertura de 20% de cúmulos (baixas) de nuvens.
  2. Se o albedo é 0,5 em sua cidade, qual é o fluxo solar refletido ao mesmo tempo?
  3. Qual é o valor aproximado da radiação de onda longa líquida naquele momento?
  4. Qual é a radiação líquida naquele momento, dadas todas as informações das partes (i) - (iii)?

A27. Para uma temperatura de superfície de 20 ° C, encontre a radiação IR emitida na ressurgência (W m–2) sobre o tipo de superfície do exercício A20.

E1. Em que época do ano a verdadeira anomalia é igual:

uma. 45 °b. 90 °c. 135 °d. 180 °
e. 225 °f. 270 °g. 315 °h. 360 °

E2 (§)

  1. Calcule e plote a posição (anomalia verdadeira e distância) da Terra ao redor do Sol no primeiro dia de cada mês.
  2. Verifique a segunda lei de Kepler
  3. Compare a órbita elíptica com uma órbita circular.

E3. Qual é o ângulo ideal para coletores solares em sua cidade?

E4. Projete um dispositivo para medir o diâmetro angular do sol quando visto da Terra. (Dica, uma abordagem é permitir que o sol brilhe através de um orifício de alfinete em uma superfície plana. Em seguida, meça a largura da imagem projetada do sol nesta superfície dividida pela distância entre a superfície e o orifício de alfinete. O que poderia causar erros neste dispositivo?)

E5. Para sua cidade, plote o ângulo de azimute para o nascer do sol aparente versus o dia juliano relativo. Esta é a direção que você precisa apontar sua câmera se quiser fotografar o nascer do sol.

E6.

  1. Compare a duração da luz do dia em Fairbanks, AK, vs Miami, FL, EUA.
  2. Por que os vegetais crescem tanto no Alasca?
  3. Por que poucas frutas são cultivadas no Alasca?

E7. Como a Figura 2.6 seria diferente se o horário da luz do dia (verão) fosse usado no lugar do horário padrão durante os meses apropriados?

E8 (§). Trace um diagrama de horários geométricos do nascer do sol e horários do pôr do sol em relação ao dia do ano, para sua localização.

E9 (§). Usando o nascer e o pôr do sol aparentes, calcule e plote as horas de luz do dia e o dia juliano para sua cidade.

E10.

  1. Em um dia claro em sua localização, observe e registre os horários reais do nascer e pôr do sol e a duração do crepúsculo.
  2. Use essas informações para determinar o dia do ano.
  3. Com base em sua determinação pessoal da duração do crepúsculo e com base em sua latitude e estação, seu crepúsculo pessoal se parece mais com o crepúsculo civil, militar ou astronômico?

E11. Dado um fluxo das seguintes unidades, converta-o em um fluxo cinemático e discuta o significado e / ou vantagens desta forma de fluxo.

  1. Fluxo de umidade: gwater · m–2· S–1.
  2. Fluxo de momento: (kgair · m · s–1) · M–2· S–1.
  3. Fluxo de poluente: gpolluant · m–2· S–1.

E12.

  1. Qual temperatura solar é necessária para que o pico de intensidade da radiação ocorra em 0,2 micrômetros?
  2. Lembrando que os humanos podem ver a luz apenas entre 0,38 e 0,74 mícrons, o sol pareceria mais brilhante ou mais escuro nessa nova temperatura?

E13. Uma estrada de asfalto perfeitamente preto absorve 100% da radiação solar incidente. Suponha que a temperatura resultante seja 50 ° C. Quanta luz visível ele emite?

E14. Se a Terra resfriasse 5 ° C de sua temperatura atual de equilíbrio radiativo, em que porcentagem o IV total emitido mudaria?

E15 (§). Avalie a qualidade da aproximação à Lei de Planck [ver eq. (a) na caixa “Uma perspectiva científica • Leis científicas - o mito”] contra a equação de Planck exata (2.13) traçando ambas as curvas para uma variedade de temperaturas típicas do sol e da Terra.

E16. Encontre a irradiância solar que pode passar por uma "janela" atmosférica entre λ1 = 0,3 µm e λ2 = 0,8 µm. (Veja a caixa “Uma perspectiva científica • Buscar soluções” neste capítulo para maneiras de fazer isso sem usar cálculos.)

E17. Quanta variação na distância orbital da Terra do sol é necessária para alterar a irradiância solar em 10%?

E18. A radiação solar é uma fonte difusa de energia, o que significa que se espalha por toda a Terra, em vez de se concentrar em uma pequena região. Foi proposto contornar o problema da lei do inverso do quadrado da radiação, implantando espelhos muito grandes perto do sol para focar a luz como raios colimados em direção à Terra. Supondo que todos os problemas estruturais e de lançamento espacial pudessem ser resolvidos, seria este um método viável de aumentar a energia na Terra?

E19. A “lei do seno” para radiação que atinge uma superfície em um ângulo é às vezes escrita como uma “lei do cosseno”, mas usando o ângulo zenital em vez do ângulo de elevação. Use trig para mostrar que as duas equações são fisicamente idênticas.

E20. Explique o significado de cada termo na eq. (2.21).

E21.

  1. Examine a figura que mostra a insolação diária média. No hemisfério de verão, durante os poucos meses mais próximos ao solstício de verão, explique por que a radiação solar incidente sobre o pólo é quase igual à sobre o equador.
  2. Por que as temperaturas da superfície perto do pólo não são quase iguais às temperaturas perto do equador durante os mesmos meses?

E22. Usando a Tabela 2-5 para os albedos típicos, especule sobre o seguinte:

  1. Como o albedo médio mudaria se uma pastagem se transformasse em um bairro residencial.
  2. Como as mudanças afetariam o orçamento líquido de radiação?

E23. Use a lei de Beer para determinar a relação entre alcance visual (km) e coeficiente de extinção de volume (m–1) (Observe que o coeficiente de extinção pode estar relacionado à concentração de poluentes e umidade relativa.)

E24 (§). Para a sua cidade, calcule e represente graficamente a radiação solar de afundamento do meio-dia todos os dias do ano, assumindo que não há nuvens e considerando a mudança na irradiância solar devido à mudança na distância entre a Terra e o sol.

E25. Considere um céu sem nuvens em sua cidade. Se a cobertura de 50% de nuvens baixas se mover sobre sua cidade, como a radiação líquida muda ao meio-dia? Como isso muda à meia-noite?

E26. Para determinar os valores dos termos no orçamento de radiação líquida da superfície, quais actinômetros você usaria e como os implantaria (ou seja, quais direções cada um precisa olhar para obter os dados de que você precisa)?

(Não se esqueça de declarar e justificar todas as suposições.)

S1. E se a excentricidade da órbita da Terra em torno do Sol mudasse para 0,2? Como as estações e o clima seriam diferentes de agora?

S2. E se a inclinação do eixo da Terra em relação à eclíptica mudasse para 45 °? Como as estações e o clima seriam diferentes de agora?

S3. E se a inclinação do eixo da Terra em relação à eclíptica mudasse para 90 °? Como as estações e o clima seriam diferentes de agora?

S4. E se a inclinação do eixo da Terra em relação à eclíptica mudasse para 0 °? Como as estações e o clima seriam diferentes de agora?

S5. O que aconteceria se a rotação da Terra em torno de seu eixo correspondesse ao período orbital em torno do sol, de modo que um lado da Terra sempre ficasse voltado para o sol e o outro lado estivesse sempre afastado. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S6. E se o diâmetro da Terra diminuísse para a metade de seu valor atual? Como a hora do nascer e do pôr do sol e os ângulos de elevação solar mudariam?

S7. Derive eq. (2.6) dos princípios básicos da geometria e trigonometria. Isso é bastante complicado. Isso pode ser feito usando a geometria plana, mas é mais fácil se você usar a geometria esférica. Mostre seu trabalho.

S8. E se o periélio da órbita da Terra acontecesse no solstício de verão, em vez de perto do solstício de inverno. Como os valores de insolação do meio-dia e do céu claro mudariam nos solstícios em comparação com agora?

S9. E se o aquecimento radiativo fosse causado pela magnitude do fluxo radiativo, e não pela divergência do fluxo radiativo. Como o tempo ou o estado atmosférico seriam diferentes, se é que seriam?

S10. Linearize a Lei de Planck na vizinhança de uma temperatura. Ou seja, deduza uma equação que forneça uma linha reta tangente a qualquer ponto da curva de Planck. (Dica: se você tiver habilidades de cálculo, tente usar uma expansão de série de Taylor.) Determine em que faixa de temperaturas sua equação fornece respostas razoáveis. Essa linearização às vezes é usada para recuperar sondagens de temperatura de observações de satélite.

S11. Suponha que a lei de Kirchhoff mudasse de forma que umλ = 1 - eλ. Quais são as implicações?

S12. E se a lei de Wien fosse revogada, porque foi descoberto, em vez disso, que o comprimento de onda das emissões de pico aumenta à medida que a temperatura aumenta.

  1. Escreva uma equação que descreva isso. Você pode nomear essa equação com seu nome.
  2. Que tipos de radiação de quais fontes afetariam o orçamento de radiação da Terra?

S13. E se a “constante” solar fosse ainda menos constante do que é agora. Suponha que a constante solar varie aleatoriamente dentro de uma faixa de ± 50% de seu valor presente, com cada novo valor durando alguns anos antes de mudar novamente. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S14. E se a distância entre o sol e a Terra fosse a metade do que é agora. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S15. E se a distância entre o Sol e a Terra fosse o dobro do que é agora. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S16. Suponha que a Terra tivesse a forma de um cubo, com o eixo de rotação perpendicular à eclíptica e com o eixo passando pelo meio das faces superior e inferior do cubo. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S17. Suponha que a Terra tivesse a forma de um cilindro estreito, com o eixo de rotação perpendicular à eclíptica e com o eixo passando pelo meio das faces superior e inferior do cilindro. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S18. (2.21) das outras equações neste capítulo. Mostre seu trabalho. Discuta a interpretação física do ângulo da hora e qual é o efeito de truncá-lo.

S19. Suponha que a superfície da Terra seja perfeitamente reflexiva em todos os lugares para a radiação de ondas curtas, mas que a atmosfera absorveu 50% da luz solar que passa por ela sem refletir nada. Que porcentagem da insolação seria refletida no espaço? Além disso, como o tempo e o clima seriam diferentes, se é que seriam?

S20. Suponha que a atmosfera absorveu totalmente toda a radiação de ondas curtas que incidente sobre ela, mas também emitiu uma quantidade exatamente igual de radiação de ondas curtas à medida que absorveu. Como o tempo e o clima seriam diferentes?

S21. Considere a lei da cerveja. Se houver n partículas por metro cúbico de ar, e se o comprimento do caminho vertical no ar for ∆s, então a multiplicação dos dois dá o número de partículas em cada metro quadrado de solo. Se a seção transversal de absorção b é a área da sombra projetada por cada partícula, então, multiplicar isso pelo produto anterior resultaria na área sombreada dividida pela área total do solo. Essa proporção é apenas a absortividade a. A saber, por esse raciocínio, seria de se esperar que a = n · b · s.

No entanto, a lei de Beer é uma função exponencial. Por quê? O que havia de errado com o raciocínio do parágrafo anterior?

S22. E se a atmosfera fosse completamente transparente à radiação IV. Como o balanço líquido de radiação da superfície seria diferente?

S23. Os radiômetros existentes são baseados em um bolômetro, célula fotovoltaica ou dispositivo de carga acoplada. Projete um novo tipo de actinômetro baseado em um princípio diferente. Dica, pense sobre o que é afetado de alguma forma pela radiação ou luz solar, e então use esse efeito para medir a radiação.


2.6: Exercícios de lição de casa - Geociências

Centro de previsão de tempestades

Exercícios / briefings diários em sala de aula
(com base nos Objetivos de Aprendizagem (OA) 1, 2 e 6)

Trabalho de casa 1 (com base em LO 2, 5 e 6)
(Média 91,2 Alto 100 (múltiplo), Baixo 60)

Lição de casa 2 (com base em LO 2, 5 e 6)
(Média para Hwk 2a 47,0, Alta 50, Baixa 45)
(Média para Hwk 2b 46,0, Alta 50, Baixa 35)

Lição de casa 3 (com base em LO 1, 3 e 5)
(Média 74,3, Alta 100, Baixa 45))

Lição de casa 4 (com base em LO 1, 3, 4 e 5)
(Média 89.6 Alto 100, Baixo 57)

    Encontrando Frentes e Pensando em Clima Severo

Lição de casa 5 (com base em LO 2, 3, 4 e 5)
(Média 87,6, Alta 100, Baixa 70)

* Consulte o programa de objetivos de aprendizagem

Nota: Todo o trabalho será devolvido em pacotes com sua nota para a parte Monteverdi do Metr 201, possivelmente até sexta-feira, 14 de maio, mas o mais tardar na segunda-feira, 17 de maio

Questionário 1 (OA 2)
(Média 65.3, Alto 98, Baixo 25)

Quiz 2 (LO 1, 2 e 6)
(Média 87.6 Alto 100 (múltiplo) Baixo 56)

Questionário 3 (OA 2 e 3)
(Média 66.3 Alto 95 Baixo 39)

* Consulte o programa de objetivos de aprendizagem

Leitura, laboratório, exercícios em sala de aula ou
Trabalho escrito

As leituras são escolhidas com cuidado e focalizadas. As leituras Stull são mais concisas, avançadas e quantitativas. faremos alguns dos problemas numéricos em Stull.

Vento real e vento geostrófico

Conservação de Massa Aplicada à Atmosfera: Compensação de Refeições

Circulação Geral da Atmosfera e Oceano

Tempestades severas

Gráficos de briefing do tempo

Laboratório em aula / Hwk 5 (Relação Hypsometric - Polar Jet Stream e Polar Front):

Leituras sobre continuidade e
Sua relação com o desenvolvimento do sistema de pressão de superfície

  • Leitura 6: Conservação da Massa
  • Leitura do livro de texto na quarta-feira, 3 de maio Danielsen, capítulos 7 e 8
  • Leitura 7: Divergência Aloft e Sistemas de Pressão de Superfície: Baixas Térmicas e Dinâmicas
  • Leitura 7b: Divergência e Convergência e Ondas Superiores e Seção Transversal
  • Solução de atribuição em classe: gráfico e seção transversal de 500 MB , advecção mais forte da superfície, frentes de superfície, gráfico de superfície analisado

Probabilidades e fim de tempestades

Vento real e vento geostrófico

Conservação de Massa Aplicada à Atmosfera: Compensação de Refeições

Circulação Geral da Atmosfera e Oceano

Gráficos de briefing do tempo

Leituras sobre continuidade e
Sua relação com o desenvolvimento do sistema de pressão de superfície

  • Leitura 6: Conservação da Massa
  • Leitura do livro de texto na quarta-feira, 3 de maio Danielsen, capítulos 7 e 8
  • Leitura 7: Divergência Aloft e Sistemas de Pressão de Superfície: Baixas Térmicas e Dinâmicas
  • Leitura 7b: Divergência e Convergência e Ondas Superiores

Probabilidades e fim de tempestades

Ciclone Ondulado

Vento real e vento geostrófico

  • Leituras da web
    • Leitura 1: Equações primitivas
    • Leitura 2: Relações Derivadas (Relação Hipsométrica)
    • Leitura 5: Fluxo Geostrófico na Atmosfera e Oceano

    Aceleração e velocidade(contínuo)

    Vento real e vento geostrófico

    Discussão do Weather Briefing

    29 de abril de 2010 Tempestades severas no Kansas

      Leituras de livros didáticos

    Leituras sobre continuidade e
    Sua relação com o desenvolvimento do sistema de pressão de superfície

    • Leitura 6: Conservação da Massa
    • Leitura do livro de texto na quarta-feira, 3 de maio Danielsen, capítulos 7 e 8
    • Leitura 7: Divergência Aloft e Sistemas de Pressão de Superfície: Baixas Térmicas e Dinâmicas
    • Leitura 7b: Divergência e Convergência e Ondas Superiores

    Laboratório em sala de aula (Polar Jet Stream) e dever de casa 4 (Polar Jet Stream e Polar Front):


    Algoritmos Exercício de Trabalho de Casa 2.6

    Exercício 2.6. Considere o seguinte problema básico. Você & # 8217é dado um array A consistindo de n inteiros A [1], A [2], & # 8230, A [n]. Você & # 8217deseja gerar uma matriz B n-por-n bidimensional em que B [i, j] (para i = j, portanto, não importa qual é a saída para esses valores).

    Aqui está um algoritmo simples para resolver esse problema.

    Para i = 1, 2, & # 8230, n
    Para j = i + 1, i + 2, & # 8230, n
    Adicione as entradas da matriz de A [i] a A [j]
    Armazene o resultado em B [i, j]
    Endfor
    Endfor

    a) Para alguma função f que você deve escolher, dê um limite de para O (f (n)) no tempo de execução deste algoritmo em uma entrada de tamanho n (ou seja, um limite no número de operações realizadas pelo algoritmo).
    Solução a): quando olhamos para o algoritmo, o primeiro loop executa “n” vezes. O segundo loop é executado “n” vezes também. O somatório termina no máximo n elementos. Todas as outras operações são de tempo constante. Podemos dizer que o tempo total é O (n3).

    b) Para esta mesma função f, mostre que o tempo de execução do algoritmo em uma entrada de tamanho n também é Ω (f (n)). (Isso mostra um limite assintoticamente restrito de Θ (f (n)) no tempo de execução.)

    Solução b): pense nas primeiras n / 3 iterações do loop externo para o limite inferior. Neste algoritmo, os loops internos devem ser executados pelo menos 2n / 3 vezes para cada uma das iterações. O número de elementos a serem adicionados para essas iterações de loop interno é de pelo menos n / 3. Portanto (n / 3) 3 = 1 / 27n3 operações de adição. Consequência, o algoritmo é Ω (n3).

    c. Embora o algoritmo que você analisou nas partes (a) e (b) seja a maneira mais natural de resolver o problema & # 8211afinal, ele apenas itera através das entradas relevantes da matriz B, preenchendo um valor para cada & # 8211; ele contém alguns altamente fontes desnecessárias de ineficiência. Dê um algoritmo diferente para resolver o problema, com um tempo de execução assintoticamente melhor. Em outras palavras, você deve projetar um algoritmo com tempo de execução O (g (n)), onde lim_n-> infinito (g (n) / f (n)) = 0
    Solução c):
    currentSum = 0
    para i = 1,2,…., n
    currentSum = A [i] // atribuir uma nova variável currentSum a A [i] em cada iteração de i.
    para j = i + 1, i + 2,…., n
    currentSum = currentSum + A [j] // para cada iteração de j, armazene a soma atual de A [i] para A [j] a cada vez.
    Armazene a soma atual em B [i, j]
    Endfor
    Endfor

    A operação de adicionar A [j] à soma atual pode ser feita em tempo constante, então agora o loop interno tem um tempo constante. Consequentemente, o tempo total de execução é O (n2).


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