Воскресенье, 01:30 

Мероприятия для детей

Мероприятия для педагогов


Главная » »
Главная » Файлы » Публикации учащихся » Возраст 14-17 лет

Моделирование Зюсс-эффекта
29.08.2019, 18:18
Моделирование Зюсс-эффекта
Введение
Актуальность: научно-технический прогресс и многогранная хозяйственная деятельность человека в настоящее время вызывают серьезные опасения о возможных антропогенный изменение природной среды. Сотни миллионов лет в окружающей среде поддерживалось динамической равновесие между поступлением важнейших элементов для жизни из разных источников и их удалением. Однако антропогенное воздействие постоянно нарушает это равновесие, что, безусловно, может оказаться катастрофическим для важнейшего функционирования и развития человеческого общества. В связи с этим возникает настоятельная необходимость в более современных методах качественной и количественной оценки изменения концентрации элементов, необходимых для сохранения окружающей среды в благоприятном для человека состоянии.
К важнейшим биогенным элементам относится углерод. Он играет существенную роль во всех формах жизни и участвует в большинстве биологических, биохимических, биогенных процессах, происходящих на земле
Известно, что кроме космического углерода в атмосферу попадает и антропогенный углерод, количество которого зависит от многих причин и плохо поддается оценке.
Исходя из выше сказанного не подлежит сомнению, что исследование процесса накопления CO2 в атмосфере в широком интервале времени, схватывающем прошлое, настоящее и будущее актуальны.
Проблема: в настоящее время в астрофизике исследуется связь радиоуглерода с астрофизическими процессами, однако радиоуглерод образуется двояко.
Цель: подробно изучить Зюсс-эффект и рассчитать коэффициент корреляции вариации радиоуглерода с различными индексами солнечной активности.
Задачи:
1. Исследовать изменения концентрации радиоуглерода, начиная с 20 века, в период, когда различные виды деятельности человека внесли существенный вклад в концентрации углерода.
2. Изучить и оценить Зюсс-эффект.
3. Изучить различные подходы получения антропогенного углерода.
4. Исключить из радиоуглеродных данных и затем исследовать связь «чистых» данных с различными индексами солнечной активности.
Новизна и оригинальность работы: рассмотрены наряду с природными источниками вариации радиоуглерода антропогенные факторы изменения концентрации радиоуглерода и исследована корреляционная связь между вариациями радиоуглерода и солнечной активностью.
Значимость работы: к настоящему времени еще не сделан точный прогноз потребление ископаемого и не завершено исследование глобального углеродного цикла Земли – задач, решение которых необходимо для определение реального роста концентрации атмосферного СО2 в будущем. Но уже на основе сегодняшних достижений можно прогнозировать увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере за счет сжигания топлива.
Впервые точные измерения концентрации 14С в кольцах деревьев с Атлантического побережья США, Калифорния, Аляски и Перу провел Зюсс. Он установил, что кольца, образовавшиеся в 1940-1950 гг, содержат 14С на 1-3,4% меньше, чем кольца тех же деревьев, образовавшиеся во второй половине 19 века. Наибольшее уменьшение концентрации 14С (на 3-4%) считалось в образцах деревьев, произраставших в промышленных районах на Атлантическом побережье США и в Центральной Европе. Поэтому уменьшение концентрации 14С в обменном углеродном резервуаре вследствие сжигания ископаемого топлива называют эффектом Зюсса. Его происхождение связывают с началом индустриальной революции (50-60-е годы 19 столетия), когда антропогенное влияние на природные процессы становятся заметными (схема1).
В настоящее время существует три подхода к установлению величины эффекта Зюсса. Один основывается непосредственно на данных по сжигаемому топливу (топливный). Другой – на радиоуглеродных измерениях (радиоуглеродный). Третий метод (космофизический) позволяет исключить из рассмотрения вариации 14С за счет солнечной активности. Так как все эти методы являются приближенными, возможность их одновременного использования имеет очень большое значение для выяснения надежности полученных результатов.


Схема 1. Перенос радиоуглерода во все резервуары.

Расчёт коэффициентов корреляции вариации радиоуглерода с различными индексами солнечной активности.




Заключение.
Работа посвящена изучения влияния антропогенного углерода на атмосферу Земли. Знание о концентрации «мертвого» углерода на Земле необходимо для сохранения окружающей среды. На сегодняшний день радиоуглеродные данные дают чрезвычайно важную и интересную информацию о глобальных природных процессах, связанных с солнечной активностью и изменениями климата. Данная проделанная работа позволяет сделать следующие выводы:
1. В период с 1950-х годах деятельность человека вела к уменьшению концентрации естественного радиоуглерода.
2. В радиоуглеродных данных с начала 20 века появляется антропогенный фактор.
3. Исключили Зюсс-эффект с помощью стандартной программой Excel.
4. Существует отрицательная корреляция между концентрации 14C в точно датированных органических образцах и 11-летнеми циклом солнечной активности. Коэффициент корреляции между различными индексами солнечной активности и вариациями радиоуглерода показывает, что сдвиг между солнечной активности и процессами на Земле 4-5 лет.
5. Сдвиг между максимумом солнечной активности и минимум концентрации радиоуглерода складывается из времени заполнения области, в течение которого резервуары откликаются на изменение концентрации радиоуглерода в атмосфере.

Список использованных источников и литературы.
1.Арсланов Х.А. Радиоуглерод: геохимия и геохронология.- Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987, с. 210
2.Брокекер В.С., Такахаши Т., Сшипсон Х. Дж. Проблемы атмосферного углекислого газа. – Душанбе, 1980 г, с. 92
3.Дергачев В. А., Чистяков В. Ф. Солнечный цикл. СПб., 1993, с. 130
4.Кузьмин Я.В., Радиоуглеродный метод и его применение всовременной науке. http://antropogenez.ru/article/373/
5.Кулькова М.А. Радиоуглерод в окружающей среде и метод радиоуглеродного датирования. СПб, 2011 г.
6.Lerman J.C, Mook W.C., Vogel J.C. In radiocarbon variations and absolute Chronology.- New York:Wiley,1970, p.127
Категория: Возраст 14-17 лет | Добавил: egusckova1977
Просмотров: 19 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Другие материалы по теме:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Заказ документов
Copyright 2010 © БОЛЬШАЯ ПЕРЕМЕНА