WSTĘP DO GEOGRAFII FIZYCZNEJ SYSTEMOWY OBRAZ PRZYRODY - MODELE

1. WSTĘP DO GEOGRAFII FIZYCZNEJSYSTEMOWY OBRAZ PRZYRODY - MODELE Wykład dla I roku Zaocznego Studium Geografii w roku akademickim 2007/8

2. LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELEOTACZAJĄCEGO ŚWIATACO TO JEST MODEL? • Pojęcie modelu jest niejednoznaczne! • Zazwyczaj przez słowo model rozumie się: • pewne „odwzorowanie” czy też „obraz” – „kopię” czegoś występującego w realnym świecie, • lub pewien „wzorzec”, • a czasami model jest utożsamiany z pewnym szeroko rozumianym „sposobem” działania. • W naszych rozważaniach traktujemy model jako pewne „odwzorowanie”. • Przez model systemu rozumie się przedstawienie interesujących nas istotnych właściwości rzeczywistego (lub tworzonego systemu) w dogodnej dla nas postaci.

3. LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELEOTACZAJĄCEGO ŚWIATAPODSTAWOWECECHY MODELI • Model systemu jest z reguły uproszczeniem rzeczywistości. • Model systemu powinien zewnętrznie, w zakresie nas interesującym, zachowywać się podobnie jak system, aczkolwiek może mieć inną strukturę wewnętrzną. • Modele systemów mają z reguły znacznie mniejszą ilość wejść i wyjść niż systemy rzeczywiste. • Model systemu powinien cechować się łatwością wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem.

4. LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELEOTACZAJĄCEGO ŚWIATAPRZEZNACZENIE MODELI(cele ich tworzenia) • BADANIE – czyli model służy do wyjaśnienia zachowania się sytemu w określonych warunkach. • PROGNOZOWANIE – czyli model służy do przewidywania zachowania się systemu w przyszłości. • PROJEKTOWANIE – czyli model służy do optymalizacji struktury i parametrów projektowanego systemu. • KIEROWANIE – czyli model służy do podejmowania decyzji w działającym systemie.

5. LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATATYPY MODELI(ze względu na ich konstrukcję) • Koncepcyjne albo jakościowe – np. model Ptolemeusza systemu słonecznego lub model systemu motywacji pracownika do wydajnej pracy. • Fizyczne – np. model koryta rzeki w skali laboratoryjnej, lub model samolotu testowany w tunelu aerodynamicznym. • Analogowe – np. symulacja systemu sieci wodociągowej za pomocą złożonego układu elektrycznego, lub symulacja systemu sterowania za pomocą analizatora analogowego. • Matematyczne – w postaci układu zależności matematycznych. • Komputerowe – za pomocą odpowiedniego programu komputerowego. Modele takie budowane są z równań matematycznych, zależności statystycznych i reguł probabalistycznych. Ich specyfiką jest możliwość symulowania ewolucji systemu poprzez krokowe zmiany parametrów wyjściowych.

6. Model CZARNEJ SKRZYNKI (Black box) Model Białej SKRZYNKI (White box) Model SZAREJ SKRZYNKI (Gray box) LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATATYPY MODELI(ze względu na ich relacje do modelowanego systemu)

7. SystemklimatycznyZiemi

9. Struktura modelu GCM

10. Struktura modelu GCM

11. Rozdzielczość przestrzenna modelu

12. Modele klimatyczneprzykłady równań matematycznych reprezentujących zjawiska atmosferyczne(cyrkulacja atmosferyczna, temperatura i wilgotność)

13. Walidacja symulacji

14. Walidacja symulacji: temperatura

15. Walidacja symulacji: opady

16. Symulacja pokrywy chmur – lata 90 XXw. … i rok 2000

17. Półkula północna Półkula południowa Składowa zlodowaceń kontynentalnych Złożony model UVic Obraz symulowany Obraz rzeczywisty Porównanie obserwowanego i symulowanego zasięgu i miąższości zlodowaceń kontynentalnych na półkuli północnej i południowej