Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Sprzężenie zwrotne kontroluje dynamikę systemu i wynika z dążenia do wzajemnego dopasowania się części składowych systemu. Mechanizm sprzężenia polega.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Sprzężenie zwrotne kontroluje dynamikę systemu i wynika z dążenia do wzajemnego dopasowania się części składowych systemu. Mechanizm sprzężenia polega."— Zapis prezentacji:

1 Sprzężenie zwrotne kontroluje dynamikę systemu i wynika z dążenia do wzajemnego dopasowania się części składowych systemu. Mechanizm sprzężenia polega na tym, że część sygnału wyjściowego zasila ponownie sygnał na wejściu, tak, że końcowy sygnał na wyjściu (np. po przejściu jednej pętli) zmienia swoje natężenie (przykład: mikrofon - głośnik) W rezultacie może dojść albo do wzmocnienia sygnału wyjściowego (dodatnie sprzężenie zwrotne – positive feedback) albo do jego osłabienia (sprzężenie ujemne – negative feedback) w porównaniu z układem z zerowym sprzężeniem zwrotnym. Sprzężenia zwrotne w środowisku

2 Schemat sprzężenia zwrotnego V s – sygnał inicjujący; V 1 - sygnał wejściowy, V F – sygnał sprzężony, V 2 – sygnał wyjściowy, G – transfer, H – współczynnik sprzężenia (wzmocnienie sygnału V 2 ) wzrost pr. zwrotnego związany z CO 2 pochłanianie pr. i zamiana na ciepło wzrost temperatury na obszarze Arktyki topnienie pokrywy lodowej i zmniejszenie albedododatkowa porcja pochłoniętego pr. zwrotnego

3 Transfer G = V 2 /V 1 Informuje o tym, o ile zmieni się sygnał wyjściowy jeżeli sygnał na wejściu zmieni się o jedną jednostkę. Funkcja transferu wiąże że sobą wielkości mierzone w różnych jednostkach. sygnał wejściowy (V 1 ) – zmiana temperatury (dT) sygnał wyjściowy (V 2 ) – zmiana natężenia promieniowania (dI) G szacowane jest na 3.1 W/(m 2 K)dI = G dT f – sprzężenie zwrotne systemu Zakresy f: 0 < f < 1 dodatnie sprzężenie zwrotne f < 0 ujemne sprzężenie zwrotne

4 Symulacja Traktujemy wymuszenie radiacyjne dI jako sygnał wejściowy (V 1 ), zmianę temperatury dT jako sygnał wyjściowy (V 2 ). Przyjmujemy G = 0.3 (m 2 K)/W oraz dI (oszacowane w okresie 1765–2025) = 4 W/m 2 dT = 1.2 K (Przy braku sprzężeń zwrotnych w systemie ziemia-atmosfera wzrost zwrotnego promieniowania o 4 W/m 2 spowodowałby wzrost średniej globalnej temperatury o 1.2K)

5 Przykłady dodatnich sprzężeń zwrotnych w środowisku 1. wzrost temperatury topnienie lodów i śniegów zmniejszenie albeda 2. wzrost temperatury i parowania wzrost zachmurzenia w piętrze wysokim 3. wzrost temperatury oceanu mniejsza absorpcja CO 2 4. wyższa temperatura szybszy rozkład materii organicznej dodatkowa emisja CH 4 i CO 2 5. Wzrost temperatury --> wzrost prężności w stanie nasycenia (H 2 0 (g) - gaz cieplarniany) 6. Wzrost temperatury --> przesunięcie strefy lasów na północ --> obniżenie albedo 7. Wzrost temperatury --> niestabilność klatratów metanu 8. Wzrost temperatury --> pożary Przykłady ujemnych sprzężeń zwrotnych w środowisku 1. wyższa temperatura wzrost zachmurzenia w piętrze dolnym 2. wyższa temperatura emisja DMS wzrost albedo chmur 3. wzrost temperatury intensywność cyklu hydrologicznego wymywanie CO 2 z atmosfery i wiązanie w skałach krzemianowych. 4. wzrost temperatury zwiększenie częstości epizodów El Nino ograniczenie emisji CO 2 5. Wzrost CO 2 intensywna fotosynteza pochłanianie CO 2 6. Pętla tlenowa z udziałem fosforu

6 The question is: if winter with higher snow is colder than normal, is it colder because of the snow cover or is the more snow cover because it is colder? Jeżeli w systemie funkcjonuje sprzężenie zwrotne, to skutek staje się przyczyną!

7 Wzrost temperatury w Arktyce jest intensyfikowany przez dodatnie sprzężenie zwrotne (temperatura - pokrywa lodowa - albedo - temperatura)

8 System sprzężeń zwrotnych

9 Increase in temperature Increase in water vapor in the atmosphere Enhancement of the greenhouse effect WATER VAPOR FEEDBACK Water vapor feedback is thought to be a positive feedback mechanism. Water vapor feedback might amplify the climates equilibrium response to increasing greenhouse gases by as much as a factor of two. It acts globally.

10 Increase in temperature Decrease in sea ice and snow cover Increase in incoming sunshine SURFACE ALBEDO FEEDBACK Surface albedo feedback is thought to be a positive feedback mechanism. Its effect is strongest in mid to high latitudes, where there is significant coverage of snow and sea ice.

11 Equilibrium response of a climate model when feedbacks are removed.

12 Increase in temperature Increase in cloudiness? CLOUD FEEDBACK Reduced greenhouse effect Decrease in cloudiness? Increased sunshine Enhanced greenhouse effect Reduced sunshine Which effect is stronger depends on the geographical and vertical distribution of the decrease in cloudiness Which effect is stronger depends on the geographical and vertical distribution of the increase in cloudiness Models predict both an increase and decrease in cloudiness, and both positive and negative cloud feedbacks.


Pobierz ppt "Sprzężenie zwrotne kontroluje dynamikę systemu i wynika z dążenia do wzajemnego dopasowania się części składowych systemu. Mechanizm sprzężenia polega."

Podobne prezentacje


Reklamy Google