Child of Climate Change
Do you have questions or comments about this model? Ask them here! (You'll first need to log in.)
OPIS
Program prikazuje model tople grede. Zemlja je obarvana rožnato, ter zemljina površina s temnim trakom. Nad zemljino površino je atmosfera in prostor nad njo. Oblaki in molekule CO2 se lahko po potrebi doda in odvzame trenutni situaciji. CO2 je toplogredni plin, ki onemogoča zemlji oddati odvečno toploto. Oblaki pa preprečujejo prehodu sončnim žarkom, ki tudi vplivajo na segrevanje oziroma ohlajanje planeta.
KAKO DELUJE
Rumene puščice predstavljajo sončno energijo. Nekaj sončne svetlobe se odbija od oblakov in nekaj od zemeljske površine.
Če je sončna svetloba absorbirana v zemljo, se spremeni v rdečo piko, ki predstavlja toplotno energijo. Vsaka pika predstavlja energijo ene rumene puščice. Rdeče pike se naključno premikajo po zemlji. Temperatura je povezana s celotnim številom rdečih pik.
Včasih se rdeče pike spremenijo v infrardečo (IR) svetlobo, ki seva v prostor, ki odvaja energijo. Verjetnost, da rdeča pika postane IR svetloba je odvisna od Zemljine temperature. Ko je zemlja hladna, samo nekaj rdečih pik ustvarjajo IR svetlobo, ko pa je ogreta, pa več. IR energija je predstavljen s vijoličnimi puščicami. Vsaka nosi enako energijo kot rumene puščice ali pa kot rdeče pike. IR svetloba gre skozi oblake, vendar jo odbijajo molekule CO2.
Obstaja razmerje med številom rdečih pik v zemlji in temperaturo zemlje. To je zato, ker se temperatura zemlja dvigne, kot se poveča skupna toplotna energija. Toplotna energija, ki je bila prejeta z sončno svetlobo, ki doseže zemljo, kakor tudi z infrardečo (IR ) svetlobo kaže na Zemljo. Toplotna energija se odvaja z IR sevanjem. Razmerje teh določa energijo v zemlji, ki je sorazmerna z njegovo temperaturo .
Obstaja seveda veliko poenostavitev modela. Zemlja nima enotne temperature, kakor tudi odbojnost ni povsod enaka. Vidno svetlobo nekoliko absorbira CO2 in nekaj IR svetlobe se ne odbija od oblakov. Noben model ni točen. Pomembno je, da model reagira na nek način, kot je sistem, ki ga je poizkuša modelirati. Ta model prikazuje, kako učinek tople grede povzročajo emisije CO2 in drugih plinov, ki absorbirajo IR .
UPORABA
Drsnik "moc_sonca" nadzoruje koliko sončne energije vstopi v Zemljino atmosfero. Vrednost 1.0 ustreza našemu soncu. Višje vrednosti omogočajo, da opazujemo, kaj bi se zgodilo, če bi bila Zemlja bližje soncu oziroma če je sonce svetlejše.
Drsnik "odboj_svetlobe" nadzoruje, koliko energije sonca zadene Zemljo ter absorbira. Če je vrednost 1.0, Zemlja odbije vso sončno svetlobo. To bi se lahko zgodilo, če bi zemlja zamrznila, in je obdana z belo površino . Če je odboj nič, Zemlja absorbira vso sončno svetlobo. Takrat je obdana s črno barvo. Zemljin odboj je okoli 0,6.
Oblake in molekule CO2 lahko dodajate ali odstranjujete z gumbi. Oblaki zaustavljajo vidno svetlobo, ne pa IR. CO2 in ostali toplogredni plini pa vlivajo na IR.
Temperatura na Zemlji je povezana s količino toplote v zemlji. Več rdečih pik, ki jih vidite ,bolj vroča je.
ZANIMIVOST
Lahko opazujemo samo eno puščico kar omogočimo s gumbom "Sledi zarku"
Kaj se zgodi z puščice, ko zadene Zemljo? Opišite pot. Ali lahko pobegne iz zemlje? Kaj se zgodi potem? Ali imajo vse puščice sledijo podobnim potem?
POSKUSITE
Igraj se z modelom. Spremenite odbojnost. Dodajte oblake in CO2, nato pa sledi eni sami puščici. Kakšna je lahko najvišja temperatura zemlje?
Nastavi model s svetlim soncem, a brez oblakov in CO2. Kaj se zgodi s temperaturo? Praviloma se hitro dvigne, nato pa ustalil okoli 50 stopinj. Zakaj se ne ustavi? Ne pozabite, temperatura odraža število rdečih pik v Zemlji. Ko je temperatura konstantna, je približno toliko vhodnih rumenih puščic kot izhodnih IR. Zakaj?
Raziščite učinek odboja. Obdržite vse ostalo nespremenjeno. Ali povečanje odboja oziroma zmanjšanje vpliva na temperaturo zemlje? Ko poizkušate imejte potrpljenje in se prepričajte, da model teče dovolj dolgo dolgo.
Raziščite vpliv oblakov.
Raziščite učinek CO2. Kaj je vzrok za spremembo ko ste opazovali? Sledite eni sončni puščici.
NADGRADNJA MODELA
Poskusite dodati druge dejavnike, ki vplivajo na Zemljino temperaturo. Na primer, lahko dodate rastlinje in ugotovite, kaj se zgodi. Prav tako lahko poskusite dodati spremenljivo odbojnost, namesto ene vrednosti za cel planet. Lahko bi imel ledenike z visoko odbojnostjo in morja z nizko odbojnostjo, nato pa ocenite, kaj se zgodi, ko se ledeniki stopijo v morje.
NETLOGO
Opozorilo: oblaki so sestavljeni iz veliko majhnih okroglih želvic.
PODOBNI MODELI
Daisyworld
ZASLUGE IN REFERENCE
Ta model temelji na različici iz leta 2005, Robert Tinker za projekt TELS .
UPORABA V OBJAVAH
Ob uporabi modela v objavah, vas prosimo, da vključite te citate za model in za programsko opremo NetLogo:
- Tinker, R. and Wilensky, U. (2007). NetLogo Climate Change model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/ClimateChange. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
- Wilensky, U. (1999). NetLogo. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
AVTORSKE PRAVICE IN LICENCA
Copyright 2007 Uri Wilensky.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA.
Za uporabo v komercialne namene se obrnite na Uri Wilensky na uri@northwestern.edu .
Comments and Questions
globals [ sky-top ;; y koordinata vrha neba earth-top ;; y koordinata vrha zemlje temperature ;; temperatura ] breed [rays ray] ;; količina sončne svetlobe breed [IRs IR] ;; količina IR breed [heats heat] ;; količina toplotne energije breed [CO2s CO2] ;; količina CO2 breed [clouds cloud] clouds-own [cloud-speed cloud-id] ;; ;; potek začetnih nastavitev ;; to setup clear-all set-default-shape rays "ray" set-default-shape IRs "ray" set-default-shape clouds "cloud" set-default-shape heats "dot" set-default-shape CO2s "CO2-molecule" setup-world set temperature 12 reset-ticks end to setup-world set sky-top max-pycor - 5 set earth-top 0 ask patches [ ;; nastavo barve sveta if pycor > sky-top [ ;; vesolje set pcolor scale-color white pycor 22 15 ] if pycor <= sky-top and pycor > earth-top [ ;; nebo set pcolor scale-color blue pycor -20 20 ] if pycor < earth-top [ set pcolor red + 3 ] ;; zemlja if pycor = earth-top ;; površina zemlje [ update-albedo ] ] end ;; ;; Potek izvajanja ;; to go ask clouds [ fd cloud-speed ] ; premikaj oblake run-sunshine ;; koraki svetlobe ;; ob spremembi odbojnosti spremeni barvo površine zemlje ask patches with [pycor = earth-top] [ update-albedo ] run-heat ;; koraki temperature run-IR ;; koraki IR run-CO2 ;; koraki CO2 tick end to update-albedo set pcolor scale-color green Odboj_svetlobe 0 1 end to add-cloud ;; pobriše vse oblake in jih naredi na novo - 1 oblak let sky-height sky-top - earth-top ;; izbere naključno višino ;; in poskrbi da je v ozračju let y earth-top + (random-float (sky-height - 4)) + 2 ;; hitrost oblaka ne sme biti 0 let speed (random-float 0.1) + 0.01 let x random-xcor let id 0 ;; ne zanima nas kakšen je oblak dokler ;; vse želvice nimajo istega ;; id if any? clouds [ set id max [cloud-id] of clouds + 1 ] create-clouds 3 + random 20 [ set cloud-speed speed set cloud-id id ;; vse želvice, ki predstavljajo oblak ;; so si blizu setxy x + random 9 - 4 ;; oblaki se generirajo ;; lahko pride do sprememb y + 2.5 + random-float 2 - random-float 2 set color white ;; različne velikosti so samo za izgled ;; saj gledamo samo trke set size 2 + random 2 set heading 90 ] end to remove-cloud ;; pobriše vse oblake in jih naredi na novo - 1 oblak if any? clouds [ let doomed-id one-of remove-duplicates [cloud-id] of clouds ask clouds with [cloud-id = doomed-id] [ die ] ] end to run-sunshine ask rays [ if not can-move? 0.3 [ die ] ;; ustavi jih na robu fd 0.3 ;; drugače naj se premikajo ] create-sunshine ;; sončni žarki pridejo z vrha reflect-rays-from-clouds ;; preveri odboj oblakov encounter-earth ;; preveli absorbcijo in odboj zemlje end to create-sunshine ;; ni potrebo narediti žarka za vsak dogodek ;; ob večji svetlobi jih naredi več if 10 * moc_sonca > random 50 [ create-rays 1 [ set heading 160 set color yellow ;; žarek pride skozi majhno območje ;; blizu površja zemlje setxy (random 10) + min-pxcor max-pycor ] ] end to reflect-rays-from-clouds ask rays with [any? clouds-here] [ set heading 180 - heading ;; obrni okoli ] end to encounter-earth ask rays with [ycor <= earth-top] [ ;; glede na odbojnost ;; zemlja vpije ali pa odbije ifelse 100 * Odboj_svetlobe > random 100 [ set heading 180 - heading ] ;; odboj [ rt random 45 - random 45 ;; absorbcija v zemljo set color red - 2 + random 4 set breed heats ] ] end to run-heat ;; napredovanje toplotnih želvic ;; temperatura je odvisna od števila temperaturnih želvic set temperature 0.99 * temperature + 0.01 * (12 + 0.1 * count heats) ask heats [ let dist 0.5 * random-float 1 ifelse can-move? dist [ fd dist ] [ set heading 180 - heading ] ;; ko zadaneš rob sveta se obrni if ycor >= earth-top [ ;; če se usmeri nazaj v nebo ifelse temperature > 20 + random 40 ;; toplota uide le skozi majhno območje ;; to naredi model lepši vendar prispeva k ;; stopnji izgube toplote and xcor > 0 and xcor < max-pxcor - 8 [ set breed IRs ;; nekaj IR mora iti skozi set heading 20 set color magenta ] [ set heading 100 + random 160 ] ;; obrni proti zemlji ] ] end to run-IR ask IRs [ if not can-move? 0.3 [ die ] fd 0.3 if ycor <= earth-top [ ;; pretvori v toploto če se ponovno zadane v zemljo set breed heats rt random 45 lt random 45 set color red - 2 + random 4 ] if any? CO2s-here ;; preveri za trk z CO2 [ set heading 180 - heading ] ] end to add-CO2 ;; naključno dodaj 25 molekul CO2 let sky-height sky-top - earth-top create-CO2s 25 [ set color green ;; naključno izberi pozicijo v ozračju setxy random-xcor earth-top + random-float sky-height ] end to remove-CO2 ;; naključno odstrani 25 molekul CO2 repeat 25 [ if any? CO2s [ ask one-of CO2s [ die ] ] ] end to run-CO2 ask CO2s [ rt random 51 - 25 ;; malo obrni let dist 0.05 + random-float 0.1 ;; obdrži CO2 v ozračju if [not shade-of? blue pcolor] of patch-ahead dist [ set heading 180 - heading ] fd dist ;; malo premakni naprej ] end ; Copyright 2007 Uri Wilensky. ; See Info tab for full copyright and license.
There is only one version of this model, created over 11 years ago by Miklavz Sef.
Attached files
No files