1.5: Діяльність 1: Сюжет, публікація та обговорення

Last updated
Save as PDF

Page ID: 35784

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Діяльність 1: Кількісне визначення та аналіз сюжету (1)

Напрямки

Обчислення задньої частини конверта (BOTE) часто корисні для надання погляду на відносну важливість балансу маси процесу або системи (входи проти виходів). Часом розрахунки BOTE корисні лише для того, щоб дати зрозуміти, як підійти до проблеми і зрозуміти взаємозв'язки між ключовими параметрами, і, можливо, які з них потрібно більш точно знати. Вчені та інші використовують сюжети для передачі зв'язків даних, які розглядаються як значущі - можливо, для вивчення можливих закономірностей або кореляцій, які можуть дати уявлення про причини та наслідки.

Ми будемо використовувати обидва в цьому курсі, щоб допомогти з'ясувати ключові деталі океанічної системи. Отже, давайте трохи потренуємося. Вправа також дозволить вам потренуватися з науковими позначеннями та аналізом одиниць.

Початок: розрахунок BOTE (це просто, але давайте пройдемо через це).

Питання: Яка маса води в океанах Землі? Як би ви йшли про визначення цього з якоїсь основної інформації? Іншими словами, які значення/параметри вам потрібні?

Відступ про масу, щільність і об'єм

маса [м] - кількість матеріалу, яке займає заданий обсяг. Ми будемо використовувати одиниці СІ, тому поговоримо про масу в кілограмах (кг).

Якщо ви хочете написати англійське речення, «маса - це кількість матеріалу, який займає заданий об'єм» як математичне рівняння, ви можете написати mass= volume*density. Замініть загальні символи на масу, обсяг і щільність, і ви можете записати їх як M = Vρ. Щільність, як правило, грецька мала rho.

Давайте просто перевіримо, чи має це сенс чи ні: маса - в кілограмах (кг), обсяг - в метрах кубічних (м ³), а щільність задана в масі на об'єм, або кілограмах на метр в кубі, кг/м ³. Отже, якщо підставити одиниці для символів в рівнянні M = vρ ми отримаємо kg = m ^3* кг/м ³. Це хороша новина, оскільки деякі маленькі алгебраїчні маніпуляції показують, що ми маємо однакові одиниці з обох сторін знака рівності.

Повертаємося до нашої первісної проблеми: маса океану

Щоб отримати масу океанської води, ми хочемо знати об'єм океану та щільність морської води, оскільки об'єм, помножений на щільність, дає нам масу. Який обсяг океану? Нам потрібно з'ясувати площу океану і його середню глибину, щоб розрахувати його обсяг. І тоді ми можемо шукати значення середньої щільності морської води. Ці цифри відомі досить добре, і ми можемо шукати їх у будь-якому підручнику з океанографії. Також я довіряю більшості пошукових систем в Інтернеті для «загальних знань», як це, так що йти вперед.

Примітка: ми часто будемо використовувати кілька форм наукового позначення: 3,62 х 10 ^14, або 3.62e14 або навіть 362 x 10 ¹²

Ось мої цифри нижче, йти вперед і подивитися це, якщо ви хочете

Площа _океану =3.62e14 м ² і середня глибина ~ 3800 м, так (ви робите математику)...

V _океан =1,375 х 10 ¹⁸ м ³. Погодилися?

Середня щільність морської води становить близько 1037 кг/м ³, тому у нас маса _{морської води} = 1,375е18 м ³ х 1037 кг/м ³ =1,426е21 кг. Це приблизно 1.4e18 тонн морської води (метрична тонна = 103 кг). Всі бачать, як ми тут потрапляємо (і як маніпулювати експонентами та одиницями)?

Частина 1: Розрахунок BOTE для вас.
- Питання: Яка маса води в надрах Землі? Як би ви це оцінили? Які значення вам знадобляться (може бути кілька способів зробити це)?
- Спробуйте і опублікуйте свою відповідь на дискусійному форумі «Урок 1, Діяльність 1" в Canvas. Залучайте своїх однокласників до обговорення підсумкових розрахунків і критичних значень.
Частина 2: Побудова та аналіз (використовуйте улюблену програму побудови графіків, але створіть привабливий сюжет з відповідним маркуванням).
- Знайти дані (в Мережі або в океанографічному підручнику, надати джерело) для пропорційного розподілу глибин води (площа морського дна в кожному глибинному бункері) для принаймні 13 глибинних бункерів (Підказка: почати з 0-200м, 200-1000м, потім інтервали 1000м до максимальної глибини океану). Це може бути важко знайти. Якщо ви зіткнулися з неприємностями, ви можете використовувати це джерело: Гіпсометрія Ocean Basin Провінції, Менард і Сміт, 1966 (посилання зовнішнє) Ця коротка стаття також може бути цікава Обсяг океану Землі, Шаретт і Сміт 2010, (посилання зовнішнє)
- Побудуйте розподіл глибин як функцію відсотка від загальної площі океану (необхідно скласти 100% звичайно). Тепер у вас є те, що називається гіпометричною кривою для океанів. Опублікуйте цей сюжет на дискусійному форумі «Урок 1, Діяльність 1" в Canvas. Ви повинні розібратися, як прикріпити свій змову в своєму пості. Я б запропонував вам спочатку зберегти його як.jpg або.png або якийсь інший простий/невеликий формат файлу. Переконайтеся, що ваш сюжет якісний: обидві осі повинні мати чіткі мітки з одиницями, а лінії/символи повинні бути чіткими. Наприклад, подивіться сюжет на сторінці 19 цієї статті «Океани», «Їх фізика», «Хімія» та «Загальна біологія» (посилання зовнішня). Це чудовий приклад.
- Обговоріть, як така крива може дати уявлення про те, як утворюються океанічні басейни. Чому деякі інтервали глибини такої великої частки океанічної площі? Як ще може бути корисна гіпометрична крива?
Частина 3: Прочитайте публікації інших студентів EARTH 540. Відповідайте хоча б на одну іншу публікацію в кожній частині. Ви можете попросити роз'яснення, задати подальше запитання, розширити те, що вже було сказано, тощо.