Tag Archives: ภาวะโลกร้อน

วิธีใหม่สำหรับในการสร้างแบบจำลองความระส่ำระสายในบรรยากาศ

ภาวะโลกร้อน

เทคโนโลยีใหม่นี้อาจส่งผลให้ทหารสามารถพยากรณ์อากาศได้เร็วขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์ที่อยู่ในมือรวมทั้งประเมินภาวะการบินได้อย่างมีคุณภาพสำหรับยานพาหนะบนสนามรบ

ความอลหม่านบางทีอาจไม่สามารถที่จะเห็นได้ด้วยตาเปล่ามันอยู่ตลอดระยะเวลาพวกเราอยู่กลางอากาศในลักษณะของความเคลื่อนไหววุ่นวายในความเร็วรวมทั้งความดัน

แนวทางคำนวณพลวัตของเหลวแบบเริ่มแรกสำหรับในการพินิจพิจารณาความยุ่งเหยิงของบรรยากาศทำให้ของเหลวเป็นแบบตลอดการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ของ Navier-Stokes ที่ไม่ใช่เชิงเส้น

อย่างไรก็ดีการคำนวณความอลหม่านในชั้นขอบชั้นบรรยากาศด้านล่างสุดของชั้นบรรยากาศบางทีอาจเกิดเรื่องยากเพราะว่าการปรากฏตัวของต้นไม้อาคารสูงแล้วก็ด้านอื่นๆของตำแหน่งที่ตั้งส่งผลต่อความประพฤติปฏิบัติของมันโดยตรง

แนวทางการ TCFD จำเป็นต้องพิจารณาถึงผลพวงทั้งผองของจุดใกล้เคียงที่อยู่บริเวณจุดมุ่งหมายซึ่งจะสร้างภาระหน้าที่ทางเลขอันยิ่งใหญ่ซึ่งยากมากมายที่จะใช้งานได้อย่างมีคุณภาพบนสถาปัตยกรรมแบบขนานยุคใหม่ดังเช่นว่าตัวกระตุ้นความเร็วของหน่วยประเมินผลกราฟิก

ได้ผลให้แนวทางการพวกนี้ชอบพบเจอกับความท้าเมื่อจำต้องพบเจอกับสิ่งแวดล้อมที่สลับซับซ้อนมากยิ่งขึ้นเหตุเพราะข้อ จำกัด สำหรับในการรักษารอยต่อผิวที่สลับซับซ้อน

ในความมานะบากบั่นที่จะค้นหาวิถีทางลู่ทางทีมงานวิจัยจากห้องทำการเกี่ยวกับการค้นหาศึกษาและทำการวิจัยกองทัพสหรัฐอเมริกาซึ่งนำโดยดร. เยนเซนวังหันมาพอใจในสาขากลศาสตร์สถิติสำหรับความนึกคิด

สิ่งที่พวกเขาเจอเป็นแนวทาง Lattice-Boltzmann ซึ่งเป็นเคล็ดลับที่นักฟิสิกส์รวมทั้งวิศวกรใช้เพื่อทายการกระทำของเหลวในขนาดเล็กมากมาย

“แนวทาง Lattice-Boltzmann ใช้ปกติสำหรับการพยากรณ์พัฒนาการของความยุ่งเหยิงในจำนวนน้อยๆแม้กระนั้นก็ไม่เคยมีการใช้พื้นที่ขนาดใหญ่เท่าชั้นบรรยากาศ” นายวังกล่าว “เมื่อฉันอ่านประเด็นนี้ในการวิจัยผมมีความรู้สึกว่ามันบางทีอาจจะเอามาดัดแปลงกับความอลหม่านไม่เพียงแค่ แม้กระนั้นความอลหม่านในบรรยากาศ”

ซึ่งไม่เหมือนกับแนวทาง TCFD LBM นับว่าของเหลวเป็นต้นว่ากรุ๊ปของอนุภาคแทนความเกี่ยวเนื่องแล้วก็มีการใช้กันอย่างล้นหลามสำหรับการเลียนแบบของไหลเพื่อเห็นภาพไดนามิกของไหลได้อย่างแม่นยำ

วังแล้วก็คณะทำงานของเขาได้ไตร่ตรองแล้วว่าวิธีการใหม่นี้สามารถก่อความวุ่นวายในบรรยากาศได้อย่างแม่นยำรวมทั้งอยากการคำนวณน้อยกว่าถ้าเกิดขจัดปัญหาสมการเชิงอนุพันธ์ NS

ความเคลื่อนไหวพื้นฐานนี้เป็นหลักทำให้พวกเขาไม่สนใจข้อความสำคัญใหญ่ๆของจุดใกล้เคียงในแบบอย่างตารางลดปริมาณความประพฤติที่อยู่ใกล้เคียงที่จะชี้แจงและก็ลดภาระหน้าที่การคำนวณลงอย่างชัดเจน

นักค้นคว้าได้ใช้แนวทาง Lattice-Boltzmann ที่ปรับปรุงขึ้นใหม่เพื่อการผลิตสิ่งแวดล้อมชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศระดับสูงโดยเฉพาะสำหรับการควบคุมการไหลอย่างไม่หยุดยั้งในโดเมนที่สลับซับซ้อนรวมทั้งในเขตเมือง

สาหร่ายสีเขียวปนสีน้ำเงินคำสัญญาว่าจะช่วยเพิ่มผลิตผลผลิตผล

นักค้นคว้านำดร. เบนทดลองจาก ANU พูดว่าการศึกษาค้นพบนี้นับว่าเป็นก้าวสำคัญสำหรับการปรับปรุงแก้ไขกระบวนการปลูกพืชแปลงคาร์บอนไดออกไซด์น้ำแล้วก็แสงอาทิตย์เป็นพลังงานซึ่งเป็นวิธีการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นเยี่ยมในข้อ จำกัด หลักของผลิตผลพืช

“ทีแรกพวกเราได้ใส่ช่องเล็กๆจากไซยาไนด์แบคทีเรียซึ่งเรียกกันทั่วๆไปว่าสาหร่ายสีเขียวปนสีน้ำเงินเป็นพืชเพาะปลูกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งส่วนใดของระบบซึ่งสามารถส่งผลให้เกิดการเติบโตแล้วก็ผลิตผลของพืชได้ถึงปริมาณร้อยละ 60” ดร. เบนทดลองจากสถาบันวิจัยชีววิทยาของ ANU ซึ่งงานนี้ได้รับการช่วยสนับสนุนจากสโมสรนานาประเทศด้านการเพิ่มสมรรถนะการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ได้รับการยินยอมรับในระดับประเทศ (RIPE)

เซลล์พวกนี้เรียกว่า carboxysomes มีบทบาทสำหรับในการก่อให้เกิดไซยาไนด์แบคทีเรียที่มีคุณภาพสำหรับการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนไดออกไซด์ให้เปลี่ยนเป็นน้ำตาลที่อุดมไปด้วยพลังงาน

“จนกระทั่งปัจจุบันนี้การใส่ carboxysome เข้าไปในโรงงานได้อยู่ในข้อจำกัดของนิยายวิทยาศาสตร์แล้วและก็พวกเราจะต้องใช้เวลามากยิ่งกว่าห้าปีเพื่อไปถึงจุดนี้” ดร. ทดลองกล่าว

“พวกเรากำลังบากบั่นแทรกเครื่องจักรเทอร์โบชาร์จด้วยคาร์บอนในพืชโดยเอาอย่างสารละลายที่ cyanobacteria ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของ chloroplasts จากพืชที่นำสมัยช่องสีเขียวซึ่งพืชผลิตอาหารของตนนับล้านปีมาแล้ว”

Rubisco โปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมีที่มีบทบาทสำหรับเพื่อการยึดคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศช้ารวมทั้งพบว่ามันยากที่จะแยกประเภทระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์รวมทั้งออกสิเจนซึ่งทำให้สูญเสียพลังงานสิ้นเปลือง

ดร. ทดลองพูดว่า “ไม่ราวกับพืชเพาะปลูกไซยาไนด์แบคทีเรียใช้กลไก ‘CO2 concentrating mechanism’ เพื่อส่งก๊าสเป็นจำนวนมากเข้าไปใน carboxysomes ซึ่ง Rubisco ของพวกเขาถูกหุ้มห่อไว้

กลไกนี้จะเพิ่มความเร็วสำหรับเพื่อการที่ CO2 สามารถแปลงเป็นน้ำตาลแล้วก็ลดปฏิกิริยาด้วยออกสิเจนได้ ”

โปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาเคมี Rubisco ในไซยาโนแบคทีเรียสามารถจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์รวมทั้งสร้างน้ำตาลได้เร็วกว่า Rubisco ที่เจอในพืชถึงสามเท่า

แบบจำลองคอมพิวเตอร์ได้ทำให้เห็นว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชเพื่อใช้กลไกนี้จะมีผลให้พืชเติบโตรวมทั้งผลิตผลได้มากขึ้น

ดร. ทดลองบอกว่า “พวกเรายังคงมีงานที่จำต้องทำ แต่ว่าการบรรลุวัตถุประสงค์นี้ในพืชยาสูบเป็นขั้นตอนสำคัญที่จำเป็นมากที่ได้ทำให้เห็นว่าพวกเราสามารถมุ่งมาดว่าพืชจะมีกลไกการจุดโฟกัส CO2 ในทางปฏิบัติในอนาคต

นักค้นคว้าร่วมศ.จ.คณบดีราคาจากสถานศึกษาศึกษาค้นคว้าชีววิทยาของ ANU บอกว่าการศึกษาและทำการค้นพบนี้พรีเซนเทชั่นอุบายระยะยาวที่มีลักษณะท่าทางสำหรับในการเพิ่มผลิตผลของพืชโลกและก็ความยืดหยุ่นด้านสภาพแวดล้อม

“พวกเราจำต้องใช้ความมานะบากบั่นประดิษฐ์ทั้งหมดทุกอย่างเพื่อแก้ไขผลิตผลพืชถ้าหากพวกเราอยากที่จะสามารถรองรับราษฎรโลกที่มากขึ้นรวมทั้งหนทางกลุ่มนี้จำต้องใช้เวลามากมายโดยเหตุนั้นพวกเราต้องทำตอนนี้” Professor Price ซึ่งเป็นหัวหน้านักค้นคว้าของ RIPE Consortium กล่าว แล้วก็ศูนย์การศึกษาเรียนรู้ที่สหราชอาณาจักร (ARC) เพื่อการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วยการแปล (Translational Photosynthesis)