Site Loader

Содержание

помогите пожалуйста! длинные волны,средние волны,короткие волны,ультракороткие

Короткие волны:
1) диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).
2) явление переноса энергии электромагнитных колебаний в диапазоне радиочастот
3) Короткие волны используются для радиовещания, а также для любительской и профессиональной радиосвязи. Качество приёма при этом зависит от различных процессов в ионосфере, связанных с уровнем солнечной активности, временем года и временем суток. Так днём лучше распространяются волны меньшей длины, а ночью — большей. Для связи между наземными станциями и космическими аппаратами они непригодны, так как не проходят сквозь ионосферу.

Средние и длинные волны:
1) у средних 

диапазон радиоволн с частотой от 300 кГц (длина волны 1000 м) до 3 МГц (длина волны 100 м).

У длинных диапазон радиоволн с частотой от 30 кГц (длина волны 10 км) до 300 кГц (длина волны 1 км).

2) Средние волны способны распространяться на довольно большие расстояния — сотни и тысячи километров — благодаря огибанию земной поверхности, а также (преимущественно в ночное время) отражаясь от ионосферы. 


Длинные волны распространяются на расстояния до 1—2 тысяч км за счёт дифракции на сферической поверхности Земли. Затем их распространение происходит за счёт направляющего действия сферического волновода, не отражаясь.

3) У коротких волну диапазон 160 м (1,8…2,0 МГц) выделен для любительской радиосвязи.

У длинных диапазон используется для радиовещания, для радиотелеграфной связи, радионавигационных служб и для связи с подводными лодками.

Ультракороткие волны:
1) Ультракороткие волны могут иметь длину от 10 м до 0,1 мм — это соответствует частотам от 30 МГц до 3000 ГГц

2) Диапазон ультракоротких волн  используется в радиовещании с частотной модуляцией или цифровым кодированием, в телевидении, в мобильной, любительской и профессиональной радиосвязи, в радиорелейной связи, радиолокации, для связи с космическими объектами (спутниковая связь, космическая радиосвязь) и для множества других применений.
3) Радиоволны УКВ диапазона, не отражаясь от ионосферы, уходят в космическое пространство. Однако, поскольку в пределах прямой видимости может быть небесное тело (Луна или ближайшие планеты), волны УКВ диапазона могут отразиться от него и вернуться на Землю.

Длинные, средние, короткие и УКВ . Ваш радиоприемник

Ближайшая наша задача — познакомиться с реальными колебательными контурами, с их устройством, применяемыми деталями, схемами включения, с особенностями работы контуров на различных частотах. Но мы почти ничего еще не говорили о том, какие частоты применяются для радиовещания, как они распределяются между радиостанциями, каковы особенности распространения радиоволн различной длины. С этих вопросов мы и начнем.

Теперь уже ясно, что для эффективного излучения радиоволн нужны токи высокой частоты (стр. 49). Самая низкая из этих высоких частот, применяемых для радиовещания, — 150 кгц. Легко подсчитать, что при такой частоте передатчик излучает радиоволны длиной 2000 м. Самая высокая частота, используемая для радиовещания, — 73 Мгц соответствует длине волны 4,11 м. Но не нужно думать, что радиовещательные станции работают на всех частотах между этими двумя граничными. Им отводятся четыре строго ограниченных частотных участка — диапазоны длинных, средних, коротких и ультракоротких радиоволн (рис. 16, таблица). Границы этих диапазонов хоть и не очень точные, с некоторым запасом, вы можете найти на шкале настройки вашего радиоприемника.

Нужно заметить, что коротковолновый диапазон не полностью отдан симфоническим оркестрам и спортивным комментаторам. Радиовещательным станциям на коротких волнах предоставлено лишь несколько сравнительно небольших участков, которые находятся в районе волн длиной 25, 31, 42, 49, 75 метров. Эти участки так и называются «Участок 25 метров», «Участок 41 метр» и так далее.

Радиовещательные диапазоны — острова и островки в огромном океане радиоволн. В промежутках между этими диапазонами так же, как и за их пределами, работает огромное количество радиостанций самого различного назначения — телевизионные передатчики, радиолокаторы, межконтинентальные линии радиотелефона и радиотелеграфа, телеметрические линии связи со спутниками, морские, речные, авиационные и космические системы навигации, любительские станции, службы связи скорой помощи, милиции, такси, радиорелейные линии, системы наведения зенитных ракет, «радиопилюли» для исследования желудка, аппаратура телеуправления промышленными объектами. Несколько десятков лет тому назад число радиостанций во всем мире можно было пересчитать по пальцам, и вопрос о том, на какой частоте работать той или иной станции, не имел серьезного значения. Сейчас потребности в свободных радиочастотах настолько велики, что их распределением и учетом занята специальная международная служба, а проблема «тесноты в эфире» стала одной из главных проблем современной радиотехники.

На первый взгляд может показаться, что никакой проблемы быть не должно, что с появлением какой-нибудь новой станции остальные могут потесниться, сблизить свои частоты и высвободить место в любом участке любого диапазона. В действительности это совсем не так. Каждой станции необходима для работы не одна частота, а целый комплект близких частот пли, как принято говорить, полоса частот. Ведь модулированный сигнал — это далеко не синусоидальное колебание и его, так же как мы это делали с другими подобными сигналами, можно представить как сумму синусоидальных составляющих.

И вот оказывается, что спектр модулированного сигнала содержит составляющие с частотами более высокой и более низкой, чем основная, как ее официально называют, несущая частота передатчика (рис. 29).

Рис. 29

Например, если несущая 200 кгц и мы модулируем ее синусоидальным низкочастотным сигналом с частотой 1 кгц, то передатчик будет дополнительно излучать радиоволны, соответствующие частотам 199 и 201 кгц. Одна из них называется нижней, а вторая верхней боковой частотой. Если вместо 1 кгц использовать для модуляции 3 кгц, то нижняя боковая окажется равной 197, а верхняя 203 кгц. Одним словом, чем выше модулирующая частота, тем дальше отстоят боковые частоты от несущей.

В реальном случае, при передаче речи или музыки, низкочастотный модулирующий сигнал содержит большое количество синусоидальных составляющих и для того, чтобы в месте приема можно было в точности воспроизвести передаваемый звук, канал связи должен пропустить все его составляющие от 20 гц и вплоть до 20 кгц. В этом случае передатчик займет полосу 40 кгц — верхняя граница будет на 20 кгц выше несущей, а нижняя на 20 кгц ниже. К сожалению, по ряду причин, в том числе из-за тесноты в эфире передавать такой широкий спектр частот оказывается невозможным — приходится идти на жертвы и резко ограничивать его. Так, в частности, для большинства радиостанций самая высокая из передаваемых низких частот — 5 кгц и при этом передатчик излучает полосу частот 10 кгц. Некоторой привилегией пользуются коротковолновые радиовещательные станции: каждой из них отводится полоса 16 кгц и таким образом можно передавать низкие частоты до 8 кгц.

Поскольку каждый передатчик излучает не одну частоту, а целую полосу, то уже не может быть речи о беспредельном сближении несущих частот. Для того, чтобы станции не налезали друг на друга, несущие соседних, то есть ближайших но частоте станций, должны отстоять одна от другой не менее, чем на 10 кгц. По существующему стандарту несущие частоты располагаются на «расстоянии» 10 кгц, причем даже в этом случае во избежание взаимных помех приходится применять сложную систему распределения частот, систему, которая строго учитывает мощности радиостанций, их радиус действия, район, в котором станция работает, ее расписание и условия распространения радиоволн.

Исходя из условия «10 кгц между несущими», можно подсчитать вместимость каждого радиовещательного диапазона. Так, например, в диапазоне ДВ могут одновременно работать, не мешая друг другу, 27 станций, СВ — больше ста, КВ — около тысячи и на УКВ — несколько тысяч станций. Если бы мы захотели расширить радиовещательный УКВ-диапазон, скажем, сделать его границами волны длиной в 10 м и 10 см, то в этом диапазоне можно было бы разместить около 300 000 обычных радиостанций.

Тут у вас, наверное, появился вопрос: а стоит ли вообще в подобной ситуации возиться с длинными, средними и даже с короткими волнами? Не лучше ли совсем забросить эти старые и тесные квартиры и все радиостанции перевести в просторный диапазон УКВ?

Как видите, с подобным переселением никто не торопится. Дело в том, что каждый из диапазонов имеет свои особенности, свои достоинства и специфические недостатки. Многие из этих особенностей связаны с условиями распространения радиоволн различной длины.

Когда-то мы отметили, что радиоволны, покинув передающую антенну, свободно перемещаются в пространстве и в итоге переносят какую-то часть энергии к антенне радиоприемника. Однако если внимательно проследить за процессом распространения радиоволн, то окажется, что перемещаются они не так-то уж свободно и, во всяком случае, встречают на своем пути множество разных, иногда непреодолимых препятствий.

Прежде всего зафиксируем такой очевидный факт — радиовещательный передатчик находится на Земле. На Земле находится также и подавляющее большинство радиослушателей. Это значит, что радиоволны могли бы проделать свой долгий путь над самой земной поверхностью. И они, конечно, легко проделали бы этот путь, если бы… если бы Земля не имела форму шара.

…Теплый летний вечер где-нибудь на черноморском побережье. Темнеет, в береговых поселках зажигаются огни, появляются огоньки и в море. Вот видно, как вышел из порта огромный залитый электрическим светом лайнер и, подмаргивая красными и зелеными глазками, направился в открытое море. Все дальше уходит от берега яркое световое пятно и вдруг резко исчезает из виду, как будто лайнер нырнул под воду. Все понятно — корабль скрылся за линией горизонта и его свет не доходит до берега. Не доходит потому, что Земля — шар, а световые лучи не искривляют своего пути, не хотят огибать кривизну земной поверхности.

Но всегда ли так прямолинейны световые лучи? Поставьте перед электрической лампочкой какой-нибудь небольшой предмет, скажем, иголку, и вы не обнаружите на стене никакой тени. Свет обошел препятствие, обогнул его. Это явление называется диффракцией. Нетрудно догадаться, что световые волны диффрагируют, огибают препятствие только в том случае, когда оно достаточно мало (в действительности в нашем примере происходят более сложные явления, однако диффракция световых лучей играет в них ведущую роль).

Но что значит маленькое препятствие? В сравнении с чем маленькое? Человек может легко перешагнуть через толстое бревно, а для муравья такое бревно кажется огромной горой. Кто знает, может быть, за штурм подобного препятствия в муравейнике можно получить звание муравья-альпиниста! Одним словом, понятия большой или маленький имеют смысл лишь тогда, когда известно, с чем можно сравнивать.

Когда мы говорим, что волны, в нашем примере световые, огибают небольшие препятствия, то сравниваем размеры этих препятствий с длиной волны. Точных соотношений мы разбирать не можем и ограничимся лишь самым общим замечанием — диффракция наблюдается, когда препятствие соизмеримо с длиной волны. В отношении радиоволн это выглядит примерно так — длинные волны сравнительно хорошо огибают земной шар, радиус кривизны которого около 6000 километров. Практически длинные волны при достаточной мощности передатчика могут легко пройти с одного конца Земли на другой. Еще каких-нибудь 40–50 лет тому назад линии радиосвязи между континентами работали только на длинных и сверхдлинных волнах.

* * *

ЭЛЕКТРОННАЯ «ЛУПА»

Даже на сравнительно небольшом расстоянии от глаз механизм ручных часов похож на обычный полтинник — мелкие детали почти не видны и сложная машина кажется сплошным серебряным кружком. Но вот часовщик одевает на глаз лупу — нехитрый прибор с увеличительным стеклышком — и ему уже заметны не только маленькие шестеренки, не только отдельные их зубцы, но даже царапины и зазубрины на каждом зубце.

Можно довольно просто ввести в приемник «электронную лампу», которая позволит внимательно рассматривать самые небольшие участки коротковолнового диапазона, а точнее, позволит вести на этих участках плавную настройку. В отличие от обычной растянутой настройки электронная лупа не связана с каким-нибудь определенным участком, она обслуживает весь диапазон. С помощью ручки основной настройки вы выбираете нужный участок, а затем уже внимательно просматриваете его, «вооружившись лупой».

Для того чтобы сделать такую «лупу», можно закрепить на шасси воздушный подстроечный конденсатор небольшой емкости (20–30 пф), ось его вывести наружу (например, на боковую стенку) и снабдить ручкой. Конденсатор подключается к части катушки гетеродинного контура (рис. 31, в) или ко всей катушке, но уже через сопротивление 5—50 ком. Подбирая это сопротивление, легко установить нужную степень «растяжки».

Вместо конденсатора в «электронной лупе» можно использовать любую катушку, которая содержит 50—100 витков и имеет подвижный сердечник (рис. 31, г).

* * *

Для средних волн Земля представляет уже значительно большее препятствие. Они обычно на несколько десятков, реже — на несколько сот километров уходят за линию горизонта. Что же касается коротких и особенно ультракоротких волн, то на этих диапазонах наблюдается совсем незначительное огибание нашего «шарика». Кажется, уже настал момент сделать вывод — радиопередачу на большие расстояния можно осуществить только на длинных волнах. Однако не будем торопиться. До сих пор мы вели разговор только о Земле. Теперь поговорим о Солнце.

Солнечные лучи, попав на Землю, выполняют здесь гигантскую работу. Нефть, уголь, сложные химические соединения, расплавленные льды, грозовые тучи, наконец, сама жизнь, бессчетные виды растений, насекомых, животных — во всем этом доля солнечного труда огромна. Нужно сказать, что, активно участвуя в самых разнообразных процессах, Солнце пользуется сравнительно небольшим арсеналом методов воздействия на вещество. Один из таких методов — ионизация.

Различные виды солнечного излучения, врываясь в атомы и молекулы, выбивают из них электроны, а в результате появляются пары электрических зарядов: электрон — положительный ион. Ионизированные газы и жидкости — это проводники тока, так как электрические заряды в них не связаны и могут перемещаться в пространстве. Ионизируя сильно разреженные газы на большой высоте от Земли, солнечные излучения создают так называемую ионосферу — несколько слоев, несколько расположенных на высоте 50—200 км невидимых сферических оболочек со сравнительно большой плотностью свободных зарядов — тысячи и даже миллионы на кубический сантиметр. Эти ионизированные слон довольно хорошо отражают радиоволны, подобно тому, как зеркало отражает свет.

Радиоволны, излучаемые передатчиком, распространяются не только над поверхностью Земли. Значительная их часть уходит вверх, «в небо», и, отразившись от ионосферы, вновь возвращается на Землю (рис. 30).

Рис. 30

Иногда происходит даже несколько отражений, и радиоволна проходит зигзагообразный путь между Землей и ионосферой. Отраженный радиолуч может покрывать огромные расстояния, например, легко добираться с Северного полюса на Южный и даже, обогнув Землю, вновь возвратиться к месту передачи. Самое интересное, что отраженный луч на своем пути почти не теряет энергии, так как мало соприкасается с Землей. Это позволяет устанавливать дальнюю связь с помощью передатчиков очень небольшой мощности.

По-разному относится Земля к радиоволнам различной длины, по-разному относится к ним и ионосфера. Так, слой, от которого отражаются средние волны, «работает» только в ночное время, когда солнечная активность резко снижается. Поэтому и дальние станции на средневолновом диапазоне слышны только с наступлением темноты. Коротковолновый участок коротковолнового диапазона, наоборот, в основном прослушивается в дневное и утреннее время, а волны длиннее 30–40 м лучше слышны ночью и вечером. Кроме того, состояние ионосферы, а значит и ее отражающие способности, сильно зависят и от времени года. Зимой улучшается прохождение средних волн, летом — самых коротких — 10–30 м. Но и это еще не все — на состояние ионосферы, а значит и на условия распространения радиоволн влияет любое изменение солнечной активности, в том числе и одиннадцатилетние циклы. Так, в частности, несколько лет тому назад наблюдалось сильное отражение от ионосферы даже ультракоротких волн, хотя обычно они «протыкают» ионизированные слои насквозь и на Землю не возвращаются. Одним словом ионосфера — не какая-то застывшая масса. Высота ее слоев, их плотность, отражающие способности для разных длин волн сложным образом меняются и при этом, естественно, меняются и условия дальнего распространения радиоволн.

Практический вывод отсюда можно сделать очень простой — не нужно требовать от приемника большего, чем он может дать. Даже самый отличный приемник ничего не «поймает» в том участке диапазона, где в длинный момент нет прохождения, где из-за плохих условий распространения радиоволны вообще не уходят далеко от передающей станции. Но, конечно, не нужно сетовать на то, что в эфире «ну совсем нет станций!» Часто этим оправдывают «лодыря» — приемник, который просто-напросто обладает слабой чувствительностью, то есть недостаточно усиливает слабые радиосигналы.

Помимо настоящих радиостанций — телевизионных, радиовещательных, связных — на всех диапазонах работает еще бессчетное количество передатчиков, которых никто специально не строил и которые совсем никому не нужны. Вот черное грозовое небо прошила длинная игла молнии, и от нее, как от огромной антенны, по которой проскочил импульс тока, во все стороны расходятся радиоволны с очень широким спектром частот. Искрит коллекторный двигатель — и опять излучение радиоволн. Заработал сварочный или рентгеновский аппарат — и снова в эфире появляются тысячи незваных гостей, тысячи электромагнитных колебаний, расползающихся по всем диапазонам от сверхдлинных до ультракоротких волн. Они проникают в радиоприемник вместе с сигналом принимаемой станции и создают сильные помехи, которые чаще всего прослушиваются в виде тресков или сплошного шума.

Больше всего помех оказывается на длинных волнах, меньше — на средних, еще меньше — на коротких и совсем мало на УКВ. К сожалению, избавиться от помех не так-то просто, а иногда и совсем невозможно. Отдельные их составляющие имеют ту же частоту, что и сам полезный сигнал, и колебательный контур, который различает сигналы только по их частоте, просто не в состоянии «узнать», какой из двух резонансных токов принадлежит нужной радиостанции, а какой — вредной помехе.

Атмосферные помехи — неизбежное зло, а вот с промышленными ведется активная борьба. Существует ряд эффективных мер, в частности, экранирование и применение специальных фильтров, позволяющих «задавить» на месте источник помехи, «замуровать» его, не позволить ему излучать радиоволны. Пример эффективного подавления помех можно найти в автомобиле. Несмотря на большое количество искрящих устройств, расположенных совсем рядом — к их числу относятся генератор, реле, свечи, стартер, прерыватель и распределитель системы зажигания — автомобильный приемник практически огражден от помех «местного производства».

Обнаружением и подавлением радиопомех промышленного происхождения занимается специальная служба Министерства связи, представители которой имеются во многих городах.

Однако пора возвращаться к нашей главной теме, к колебательному контуру.

Мнение: Короткие и длинные волны

Европа столкнулась с энергетическим шоком – цены на газ и электроэнергию резко выросли во всем регионе, а в некоторых странах достигли пиковых значений, сообщает «Bloomberg».

Цены на энергоносители на фоне восстановления мировой экономики растут повсеместно, а в Европе свою роль играют и платы по декарбонизации – в планах сократить выбросы на 55% по сравнению с 1990 годом уже к началу следующего десятилетия. Коммунальщики платят большие взносы, чтобы продолжать производство энергии из ископаемого топлива.

В результате цены во многих странах растут катастрофически – в Германии в этом году оптовые цены на электричество увеличились более чем на 60%. Вскоре очередной рост цен ожидается в Великобритании.

В целом картина безрадостная. Для тех, кому важно, что у соседа сдохла корова, такие новости — просто мёд по сердцу.

Хотя, если без клёкота, то у происходящего, во-первых, есть объяснение, а во-вторых, в целом ничего необычного и особенного не происходит. «Всё идёт по плану» ©

Текущая причина резкого скачка цен складывается из двух обстоятельств: шоковый спад экономики еврозоны, вызванный проектом «Коронавирус», локдаунами и всем вот этим, существенно нарушил привычный ритм хозяйственной и экономической деятельности. Кроме того, афтешоком идут последствия 19 года, когда Европа готовилась к новой российско-украинской войне за газ, а потому забила под завязку газовые хранилища рекордными объемами. Что само по себе безо всяких локдаунов выбило систему из равновесия. Ну, и не стоит забывать про мировой кризис, который сопровождает тупик, в который буквально воткнулась мировая система экономики. Всё вместе это разбалансировало общую ситуацию, и один из крупнейших мировых рынков просто обязан испытывать колебания, выходящие не только за нормальные, но и критические уровни.

В этом смысле беспрецедентное падение цен на газ и нефть в 20 году неизбежно должно было качнуться в обратную сторону. Разбалансировку можно маркировать текущей ломкой устоявшегося соотношения стоимости тепловых единиц нефти и газа. Ранее оно состовляло примерно 0,6, сегодня газ почти сравнялся в стоимости тепловой единицы с нефтью. Что прямо свидетельствует о серьезном дисбалансе.

Есть и текущий фактор, сугубо тактический. Газпром пытается принудить Европу в ускоренном порядке дать все необходимые разрешения на эксплуатацию СП-2 и создать настолько неприемлемую обстановку на энергетическом рынке Европы, чтобы получить право на использование всех мощностей новых трубопроводов — и Турецкого потока, и Северного потока-2. Плюс вокруг Северного потока-1 стараниями Польши, оспорившей право Газпрома на превышение 50% квоты использования СП-1, тоже возникла некомфортная для Газпрома ситуация. Шантаж, который откровенно использует Газпром, снизив до минимальных значений поставки газа и прекратив закачивать его в хранилища, создает риски для прохождения зимнего периода. Риски обоюдные — Европа может получить дефицит газа и рекордные цены на него зимой (и в особенности весной). Газпром же утратит козырь в переговорах презентацией себя, как надежного поставщика. Репутация — штука не слишком осязаемая, а потому для российских нуворишей, людей конкретных, понимающих строго шелестение денег, она значит немного. Дежурные заявления о надежности мало соответствуют реальным решениям.

Всё это — текущая ситуация. Она выведена из равновесия, но в течение небольшого периода (год-полтора) «нащупает» точку равновесия и будет колебаться вокруг нее с меньшей амплитудой — если, конечно, не произойдет какое-нибудь новое событие за гранью нормы. Это такая «короткая волна нестабильности». Неприятно, но европейский рынок — очень большая система, которая справлялась и не с таким. Залог устойчивости таких больших систем — в их величине, инерции и сложности.

Однако есть и более «длинная волна». Это заявленный и реализующийся переход к так называемой «зеленой энергетике», хотя экологическая составляющая в ней — не главное. На экологию делается медийный упор, но под ней заложено гораздо более серьезное основание. Именно оно требует перестройки всей энергетической системы Европы и изменения энергобаланса.

«Зеленую энергетику» во многом ошибочно представляют как банальную замену «традиционных» электростанций на газе, угле и уране ветряками и солнечными батареями. Что-то в этом есть и где-то так, но задача стоит более сложная.

«Зеленая энергетика» – это ресурсная база шестого уклада. Ее смысл — создание технологий, с помощью которых значительная часть домохозяйств и небольших предприятий (а также больших, но удаленных) получит автономный доступ к энергии. Критическая проблема индустриальной фазы развития — коммуникации. Инфраструктура индустриальной фазы перегружена. Простое экстенсивное наращивание ее эффекта не приносит, а если он и возникает, то слишком высокой ценой. Классический пример — дорожная сеть. Даже мы в России видим, что дорожное строительство при всей его неразвитости в целом по стране в мегаполисах буквально «захлебывается» – строительство новых дорог и магистралей проблему пробок не снимает, а скорее, наоборот — только усугубляет. Невозможность разрешения проблем инфраструктуры при любых вложенных в нее ресурсах маркирует инфраструктурную катастрофу. Сколько ни вкладывай в нее, улучшения нет и не будет.

У энергетики та же проблема. Наращивание мощностей и строительство новых энергетических коммуникаций с каждым разом требует все больше ресурсов. При этом стоимость так называемой «последней мили» уже выходит за рамки любой разумности. Выхода в рамках сложившихся подходов нет.

Зато он есть при их изменении. «Зеленая энергетика» в теории позволяет минимизировать инфраструктурный фактор: переход на автономное обеспечение энергией значительной доли потребителей разгружает существующую инфраструктуру и обеспечивает устойчивость всей энергосистемы за счет распределения рисков и балансов. Но это в теории.

Пока создать компактные источники энергии, способные решить эту задачу, не удается. Здесь много проблем и, думаю, в течение определенного времени — лет 10-15 — большая часть из них будет решена. Что приведет буквально к взрывному росту этого сектора, а он потянет за собой решение проблем и «большой», и «традиционной» энергетики. По сути, состоится фазовый переход, который заложит основу для перехода от индустриальной фазы развития к следующей. Понятно, я говорю о Европе, а не о периферии вроде России. Наша проблема сегодня не в развитии индустриальной фазы, а в том, чтобы не свалиться к более примитивному уровню развития.

Фазовый переход — штука неоднозначная. Он сам по себе невероятно затратен в ресурсном отношении. Часть ресурсов вы вынуждены тратить на поддержание системы на текущем уровне развития, часть — бросать на фазовый переход. Причем фазовый переход всегда совершается авансом: вы вкладываете в него сегодня, но отдачу получите когда-нибудь потом. Если получите. «Если» – ключевое слово, так как ничего не предопределено. Фазовый барьер можно и не перейти, если у вас не хватит на этот переход ресурсов.

Именно этот период и создает дополнительную неустойчивость системы. И Европа уже вошла в этот период. Что и предопределяет флуктуации на ее энергорынке, которые переходят в осцилляции — хаотические колебания по частоте и амплитуде, увеличивающиеся по мере приближения к точке фазового перехода. В немалой степени нынешняя разбалансировка энергорынка Европы связана с этой «длинной волной» неустойчивости.

Сказанное позволяет сделать вывод: субъективные и рукотворные проблемы («пандемия», локдауны, шантаж поставщиков и прочие текущие неприятности) создают сложности для европейцев, но в силу достаточной инерции и развитости европейского рынка в целом он будет с ними справляться, хотя кризис никто не отменял, а потому будет справляться со все большим напряжением и трудом. Основную угрозу для Европы представляют объективные обстоятельства, связанные с исчерпанием индустриальной фазы развития и необходимостью перехода к более высокому уровню. А вот этот процесс не предопределен.

Европа не сидит сложа руки и решает задачи: тот же «карбоновый налог» позволяет получить значительный ресурс извне, с помощью которого европейцы будут компенсировать возрастающие траты на поддержание текущей устойчивости, а также получать дополнительный ресурс развития, с помощью которого они смогут ускорить и более уверенно пройти фазовый барьер.

Но вероятность того, что у них не получится, тоже есть. Но тогда ситуация развернется на обратную: если Европа не вытянет переход на более высокий уровень развития к 35-40 году, она вынужденно провалится в развитии «вниз». Для европейцев это будет однозначно выглядеть как развал Евросоюза и исчезновение единого европейского рынка. Что вне всякого сомнения ударит по периферии — по России в том числе, так как Европа — наш основной торговый партнер.

Проблема периферии в том, что в случае, если Европа сумеет пройти через фазовый переход, для периферии это тоже не сулит ничего хорошего. Европейцы в таком случае на самом деле резко снизят зависимость от колониальных товаров вроде нефти и газа. А это для сырьевой колонии типа России — буквально крах. Правда, если учесть, что нынешняя модель экономики России и так буквально банкрот, нас мало сейчас интересуют перспективы 35-40 года. Тут как бы до середины двадцатых дотянуть — и ладно.

Источник: Эль Мюрид

Короткие и ультракороткие волны

Когда высокочастотный сигнал от передатчика подаётся на антенну, вокруг неё образуется электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве во все стороны в виде электромагнитных волн.

Волны различной частоты ведут себя по-разному. Рассмотрим подробнее особенности распространения длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.

Распространение длинных волн

Длинные волны ( l >1000 м) могут распространяться двумя путями:

• 1) Вдоль земной поверхности. Длинные волны за счёт дифракции спокойно огибают земную поверхность(рис. 1).

• 2) Многократно отражаясь от ионосферы и поверхности земли (рис. 2).

Достоинства длинноволновой радиосвязи:

• Стабильность приёма. Качество приёма не зависит от времени суток, года, погодных условий.

• Значительное поглощение этих волн приводит к необходимости строить для них очень мощные передатчики (сотни и тысячи киловатт).

• Атмосферные разряды (молнии) создают помехи.

Распространение средних волн

Как и длинные волны средние волны ( l =100..1000 м) способны огибать земную поверхность.

Средние волны так же могут отражаться от ионосферы, но днём они сильно поглощаются атмосферой, поэтому радиосвязь возможна только за счёт поверхностной волны.

• Особенностью распространения средних волн является замирание силы приёма. Связано это с тем, что к приёмной антенне подходит сразу две волны: поверхностная и пространственная.

Если две волны подошли в одной и той же фазе, то сигнал усиливается (усиливающая интерференция, рис. 3), если в противофазе, то происходит ослабление сигнала, вплоть до полного его исчезновения (ослабляющая интерференция, рис. 4). Состояние ионосферы всё время меняется, поэтому пространственная волна проходит всё время разное расстояние. Это вызывает колебание интенсивности сигнала, а значит и громкости звучания радиопередачи.

• Второй особенностью распространения средних волн является колебание силы приёма в течение суток. На больших расстояниях от передатчика днём приём может быть плохим, ночью приём улучшается. Сила приёма зависит также от времени года.

• Третья особенность – нелинейные искажения в ионосфере – Люксембургско-Горьковский эффект. Заключается он в том, что при приёме какой-то радиостанции, на которую приёмник настроен, прослушивается другая (мощная) радиостанция, на которую приёмник не настроен. При прекращении вещания первой радиостанции прекращается слышимость второй.

Распространение коротких волн

Короткие волны ( l =10..100 м) могут распространяться как земными лучами, так и ионосферными. Но энергия земной волны быстро поглощается всеми проводниками, встречающимися на её пути. Поэтому практически применяемым видом распространения коротких волн является ионосферное распространение.

Но не все волны отражаются от ионосферы. Если угол падения луча на ионосферу слишком велик (больше критического) то волна покидает пределы земли. При угле падения, равном критическому, волна распространяется параллельно поверхности земли. При углах, меньших критического, волна отражается от ионосферы и возвращается на землю (рис. 5).

Дальность связи на коротких волнах очень сильно зависит от времени суток, времени года и от фазы одиннадцатилетнего периода солнечной активности.

На одних и тех же частотах могут вещать сразу несколько передатчиков, расположенных в разных частях земли, поэтому в определённое время суток, когда дальность связи максимальна, эти радиостанции могут мешать друг другу.

Не менее вредное явление для коротковолновой связи представляют собой замирания, которые на коротких волнах бывают более глубокими и следуют друг за другом более часто, нежели на средних волнах.

Дополнительные помехи при дальнем коротковолновом приёме может создать радиоэхо. Оно вызвано тем, что сигнал к приёмнику приходит по двум траекториям: короткой и длинной, когда сигнал за счёт многократных отражений совершает оборот вокруг земли (Рис. 6).

Распространение ультракоротких волн

• Ультракороткие волны ( l FM ), радионавигации, радиолокации и сотовой связи.

• Ультракороткие волны распространяются только по прямой линии и не огибают земную поверхность (рис. 7), поэтому они не заходят за горизонт. Связь на этих волнах возможна только на расстоянии прямой видимости, которое рассчитывается по формуле:

где h 1 и h 2 – высоты в метрах передающей и приёмной антенны, l – расстояние прямой видимости в километрах.

Ультракороткие волны не отражаются от ионосферы, поэтому они покидают пределы Земли. Иногда они могут отражаться от облаков, искусственных спутников земли или даже от Луны. При этом дальность связи может несколько увеличится.

Так как ультракороткие волны не распространяются за горизонт, возникает необходимость строить множество промежуточных передатчиков – ретрансляторов.

Для ультракоротких волн можно создать узконаправленную антенну. Такие антенны используются в радиолокации, в спутниковом телевидении и в других областях радиовещания.

Автор: Поскольку история наша началась с обсуждения вопросов радиоприёма, не плохо было бы не торопясь прогуляться по частотным диапазонам и понять, что же и на каких волнах излучается в эфир.

Начнём с радиовещательных диапазонов. Радиовещание осуществляется на диапазонах длинных (ДВ), средних (СВ), коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн.

Диапазон Полоса частот Длина волны
Длинноволновый (ДВ) 0.15..0.285МГц 2000..1053м
Средневолновый (СВ) 0.525..1.605МГц 571..187м
Коротковолновые (КВ):
75-метровый 3,95..4,0МГц 75,9..75м
тропический 4,75..4,995МГц 63,16..60,06м
тропический 5,005..5,06МГц 59,29м
49-метровый 5,95..6,2МГц 50,42..48,39м
41-метровый 7,1..7,3МГц 42,25..41,09м
31-метровый 9,5..9,9МГц 31,58..30,03м
25-метровый 11,65..12,05МГц 25,75..24,9м
22-метровый 13,6..13,8МГц 22,06..21,74м
19-метровый 15,1..15,6МГц 19,87..19,23м
16-метровый 17,55..17,9МГц 17,09..16,76м
13-метровый 21,45..21,85МГц 13,99..13,73м
11-метровый 25,67..26,1МГц 11,69..11,49м
Ультракоротковолновые (УКВ):
УКВ I 41..68МГц 7,32..4,41м
УКВ II 87,5..108МГц 3,43..2,78м
УКВ III 174..216МГц 1,72..1,39м
УКВ IV 470..960МГц 0,64..0,31м

Для любительской радиосвязи используются диапазоны коротких и ультракоротких волн.

Диапазон Полоса частот Длина волны
Коротковолновые (КВ):
160-метровый 1,85..1,95МГц 162..154м
80-метровый 3,5..3,65МГц 85,7..82,2м
40-метровый 7,0..7,1МГц 42,9..42,3м
30-метровый 10,1..10,15МГц 29,7..29,6м
20-метровый 14,0..14,35МГц 21,4..20,9м
15-метровый 21,0..21,45МГц 14,3..14,0м
10-метровый 28,0..29,7МГц 10,7..10,1м
Ультракоротковолновые (УКВ):
2-метровый 144..146МГц 2,08..2,05м
70-сантиметровый 430..440МГц 69,8..68,1см

Частоты, на которых наиболее часто можно услышать пиратское радио.

Диапазон Полоса частот Модуляция
Коротковолновые (КВ):
140-метровый 2,00..2,20МГц АМ модуляция
120-метровый 2,4..2,60МГц АМ модуляция
100-метровый 2,86..3,30МГц SSB модуляция
45-метровый 6,63..6,67МГц SSB модуляция
28-метровый 10,43..10,48МГц SSB модуляция

Некоторые служебные диапазоны коротких и ультракоротких волн.

Полоса частот Служба
2,13 МГц..2,15 МГц Поездная радиосвязь в ЧМ режиме
2,440 МГц..2,460 МГц Радиосвязь в метро в ЧМ режиме
30..60 МГц Диапазон военных
40.100 МГц Пожарные службы
41.800 МГц Общесоюзная рабочая частота скорой помощи
44.800 МГц Областные пожарные
108..137 МГц Авиадиапазон
136..138 МГц Морской диапазон
142..144 МГц Военные
146..147 МГц Военные
147..156 МГц Самолетная связь
150,98..151.49 МГц Милиция
151.725..156.000 МГц ЖД каналы внутрипоездной связи

А каковы условия распространения радиоволн в зависимости от сезона и времени суток?

Диапазон ДВ характеризуется наличием большого уровня индустриальных и космических помех. Максимальная дальность связи на этом диапазоне может доходить до 1000 километров (зависит от мощности радиопередатчика).

Диапазон СВ также характеризуется большим уровнем помех. Ночью радиоволны, благодаря «тропосферному» прохождению могут распространяться на очень большие (до 4 тысяч километров) расстояния. Диапазон характеризуется также наличием «замирания» сигнала (уровень поля неравномерный, что приводит к изменению уровня громкости радиопередачи).

Диапазон 1.8 Мгц наиболее трудный для дальних связей. Дальняя связь (свыше 1500-2000 км) возможна только при особом стечении обстоятельств и в течении ограниченного времени преимущественно на рассвете-закате. А связи до 1500 км возможны с наступлением темноты. При расвете диапазон замирает.

Диапазон 3,5 Мгц является ночным диапазоном. В дневное время связь на нем возможна только с ближайшими корреспондентами. С наступлением темноты начинают появляться станции, удаленные на большие расстояния. Через час — два после восхода Солнца диапазон пустеет.

Диапазон 7 Мгц обычно «живет» круглые сутки. Днем на нем можно услышать станции близлежащих районов (летом — на расстоянии 500—600, зимой — 1000—1500 км).

Диапазон 14 Мгц — диапазон, в котором работает основная масса радиолюбителей. Прохождение на нем (за исключением зимних ночей) имеется практически круглые сутки. Особенно хорошее прохождение наблюдается в апреле—мае.

Диапазон 21 Мгц тоже, широко используется коротковолновиками. Прохождение на нём в основном наблюдается в дневные часы. Оно менее устойчиво, чем на 14 Мгц, и может резко меняться.

Диапазон 28 Мгц самый «капризный». День-два отличного прохождения внезапно могут смениться неделей полного его отсутствия. Сигналы радиостанций здесь бывают слышны только в светлое время суток, за исключением отдельных редких случаев аномального распространения радиоволн.

Более полную информацию по поводу КВ радиолюбительских диапазонов можно прочитать на страничке http://www.qso.ru/band.html?1

Распространение сигналов в УКВ диапазонах с точки зрения банальной эрудиции, настолько затейливо для понимания, что перечислять механизмы поведения радиоволн на неоднородностях тропосферы, отражения от приполярных областей ионосферы, метеорных следов, от Луны и вообще всего на свете, у меня не хватит ни терпения, ни соответствующих знаний. Поэтому ограничусь простым описанием из книжки.

Диапазон УКВ позволяет осуществлять радиовещание с очень хорошим качеством, благодаря использованию частотной модуляции. К недостатку УКВ диапазона можно отнести высокое затухание радиоволны. Максимально возможное расстояние до радиостанции не может превышать 100 километров.
Короткая волна не может обогнуть препятствие выше, чем ее длина, поэтому она вынуждена пронизывать это препятствие насквозь. При этом, уровень излучения значительно понижается, что сказывается в месте приема значительным ослаблением громкости радиопередачи. Для того, чтобы максимально увеличить радиус приема, передающие и приемные антенны стараются разместить как можно выше над уровнем земли.

Ультракороткие волны, обозначаемые сокращенно УКВ и называемые также ультравысокими, или сверхвысокими, частотами (УВЧ или СВЧ), занимают особое положение. Они разделяются на следующие диапазоны: метровые волны — от 10 до 1 метра, дециметровые — от 1 метра до 10 см, сантиметровые — от 10 до 1см и, наконец, миллиметровые — от 1см до 1мм. Частоты, соответствующие этим волнам, колоссальны. Например, диапазону сантиметровых волн соответствуют частоты от 3000 до 30000 МГц, то есть от 3 до 30 миллиардов колебаний в секунду! Все эти волны пригодны для связи между радиостанциями, расположенными на поверхности Земли, главным образом на расстояниях не свыше нескольких десятков километров, иногда до 100 — 200 км.

Ультракороткие волны почти не могут огибать земной шар и распространяются главным образом в пределах прямой видимости, то есть при отсутствии каких-либо препятствий между передающей и приемной антеннами. При некоторых условиях иногда связь на УКВ осуществляется и на больших расстояниях. В космических пространствах УКВ могут распространяться на сотни тысяч километров и более. Именно эти волны используются для связи с искусственными спутниками Земли и космическими ракетами. На УКВ удается значительно уменьшить размеры приемников, передатчиков и антенн. Большой диапазон частот позволяет разместить на УКВ огромное количество радиостанций без взаимных помех.

Ультракороткие волны являются единственно пригодными для телевизионного вещания. Прием ультракоротких волны характерен постоянством слышимости, отсутствием замирании, а также уменьшением различных помех. Эти волны, особенно дециметровые и сантиметровые, очень легко можно передавать в одном определенном направлении, как лучи прожектора, что делает их наиболее пригодными для радиолокации. Установлено, что УВЧ оказывают сильное влияние на живые организмы.

Предпочтительные длины волн инфракрасного излучения для комфортного обогрева — Официальные документы

АВТОР ДАТА СОЗДАНИЯ Версия НОМЕР ДОКУМЕНТА
Доктор Джерард МакГранаган 14 октября 2014 V1.1 CC11 — 00041

Введение

Этот документ представляет собой краткий обзор информации, касающейся инфракрасного обогрева людей и животных, обычно называемого комфортным обогревом. Это объясняет научное обоснование использования инфракрасного излучения средней и длинной волны при использовании для комфортного обогрева.

Инфракрасное излучение используется в качестве комфортного обогрева для обогрева людей и животных. Люди и животные подвергаются воздействию инфракрасного излучения почти каждый день через солнце, и у них появились особые механизмы в коже, чтобы максимизировать пользу от этого источника. Знание этих механизмов и характеристик следует принимать во внимание при выборе типа обогревателя для комфортного обогрева. Несмотря на высокую интенсивность и мощный эффект нагрева коротковолновых нагревателей, в этом документе объясняются недостатки и проблемы со здоровьем, которые могут возникнуть при использовании коротковолновых нагревателей.

проверка данных

Инфракрасное излучение — это неионизирующее электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 780nm до 1mm. В этом широком диапазоне частот он часто подразделяется на три области: IR-A, IR-B и IR-C, классифицируемые следующим образом

  • ИК-А: 700nm-1400nm (0.7μm-1.4μm)
  • ИК-Б: 1400nm-3000nm (1.4μm-3μm)
  • ИК-С: 3000nm-1mm (3μm-1000μm)

Инфракрасное излучение вызывает нагревательный эффект при попадании на поверхность, в случае комфортного нагревания это обычно кожа. Однако не все инфракрасное излучение преобразуется в тепло. Все инфракрасное излучение может быть

  • Поглощенная
  • Передаваемое
  • отраженный

Количество каждого зависит от поверхности и характеристик материала. Отраженный ИК не будет преобразован в тепло, тогда как поглощенный ИК преобразуется в тепло напрямую. ИК, который передается, может быть частично преобразован в тепло в зависимости от толщины мишени и от того, сколько радиации может пройти. Более короткие волны, как правило, являются более проницаемыми и, следовательно, проникающими, в то время как инфракрасная энергия средней и длинной волны обычно проникает меньше, преобразуя большую часть своей энергии в тепло в поверхностной микрообласти.

Поглощение

Что касается человеческого тела, поглощение сильно зависит от характеристик кожи. Кожа впитывается, главным образом, благодаря содержанию воды 80% или около того, поэтому имеет такой же спектр поглощения, как вода (Robinson 2014). Как видно из рисунка 1 ниже, из трех биологически значимых полос IR-A и IR-B имеют более низкое поглощение по сравнению с IR-C. Это означает, что IR-C и IR-B, которые встречаются на более длинных волнах, лучше поглощаются кожей человека. Это привело к более эффективному нагреву людей через эти длинные и средние волны. Конечно, использование обогревателя, который обеспечивает ИК-А, будет все еще нагревать кожу, но будет менее эффективным, так как кожа также не впитывает.

Рисунок 1: Спектр поглощения воды

отражательная способность

Кожа также может отражать ИК-излучение, и это сильно зависит от длины волны. Как видно на рисунке 2, кожа имеет высокий коэффициент отражения в биологически значимых полосах IR-A, и это уменьшается и выравнивается в полосах IR-B и IR-C.

Рисунок 2: Отражательная способность кожи человека (выделено) в инфракрасном спектре

Это означает, что из всего инфракрасного излучения, попадающего на кожу, большая часть инфракрасного излучения (коротковолнового излучения) будет отражаться и, следовательно, не будет вызывать нагрев.

Поэтому инфракрасное излучение на более длинных волнах благоприятно способствует высокому поглощению и низкому отражению, которые являются двумя существенными свойствами, необходимыми для эффективного нагрева мишени. И наоборот, инфракрасное излучение на коротких длинах волн плохо поглощается и отражается поверхностью кожи.

коробка передач

Наконец, кожа также может передавать излучение и снова зависит от длины волны. Фактически, для ближнего ИК-диапазона (~ 1.2 мкм, т.е. близко к концу ИК-А) около 65% ИК может достигать дермы (Schroeder et al. 2008). За пределами 2 мкм кожа непрозрачна. На самом деле, несмотря на то, что кожа будет нагреваться инфракрасным излучением, которое преодолевает высокую отражательную способность кожи, ближний инфракрасный свет потенциально более опасен, чем средний и дальний инфракрасный свет, потому что он может проникнуть в дермальную область кожи и вызвать большая травма.

Рисунок 3: Спектральный коэффициент пропускания тканей человека

Таким образом, биологически значимый ИК-С обладает высокой абсорбцией, низкой отражательной способностью и низкой проницаемостью, и все это способствует нагреву кожи, которая в конечном итоге передает тепло внутрь тела путем диффузии во внутреннюю более холодную ткань. Это также искробезопасный волновой диапазон, поэтому комфортный ИК обычно нацелен на более длинные волны (комфортно в областях IR-B и IR-C)

Здоровье

Помимо непосредственной опасности контакта с самим горячим излучателем, коротковолновое инфракрасное излучение высокой интенсивности может вызвать термические ожоги, если кожа слишком долго подвергается воздействию слишком долго или нагревательный элемент расположен слишком близко к цели. Эти эффекты старения известны от рук Бейкерса и лиц стеклодувов (Cho et al. 2009). Повреждение глаз может происходить в течение длительного периода времени, поэтому рекомендуется использовать защитные очки или ограничения по времени (Voke 1999). Ближний ИК-спектр отвечает за фотостарение кожи (Schroeder et al. 2008), где воздействие IR-A вызывает схожие биологические эффекты с ультрафиолетовым излучением (Schroeder et al 2009). Поэтому, если возможно, IR-B и IR-C следует использовать в качестве альтернативы, которые не имеют этих вредных эффектов.

Учитывая приведенные выше причины естественных ограничений человеческого организма в отношении IR-A, более выгодно и менее вредно концентрироваться на диапазонах средних частот IR-B и IR-C на длинах волн между 3-10 микронами. Таким образом, спектральная мощность керамических нагревателей очень хорошо расположена для таких задач (см. Рисунок 4 ниже).

Рисунок 4: Спектральный профиль эмиссии керамических излучателей

Заключение

Инфракрасное излучение поглощается, передается или отражается в зависимости от характеристик поверхности. В случае людей или животных эта поверхность является кожей. Кожа, покрывающая тело человека, имеет эволюционные характеристики поглощения, передачи и отражения, вероятно, в результате воздействия солнца. Были разработаны естественные защитные характеристики, такие как благоприятное поглощение длинноволнового инфракрасного излучения и высокая отражательная способность коротковолнового инфракрасного излучения. Кроме того, недавние исследования показывают, что коротковолновый ИК (IR-A) повреждает кожу, что приводит к преждевременному старению. Инфракрасное излучение в диапазонах IR-B и IR-C не оказывает такого вредного воздействия и должно поощряться.

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Инфракрасные приборы отопления можно приобрести у Гершель Инфракрасный.

дело

Питер Шредер, Джудит Хенделер, Жан Крутманн, Роль ближнего инфракрасного излучения в фотостарении кожи, Экспериментальная геронтология, Том 43, Выпуск 7, Июль 2008, Страницы 629-632, ISSN 0531-5565,

Личная переписка. Профессор Энтони Робинсон, факультет машиностроения и машиностроения, Тринити-колледж, Дублин 2.

Союн Чо, Ми Хи Шин, Йон Кюнг Ким, Джо Юн Сео, Янг Ми Ли, Чи Хен Парк и Джин Хо Чунг, Воздействие инфракрасного излучения и тепла на старение кожи человека in vivo, Журнал следственных материалов дерматологического симпозиума (2009) 14, 15-19;

Шредер П., Каллес С., Крутманн Дж. Предотвращение вредных воздействий инфракрасного излучения А на кожу человека. Письма о терапии кожи. 2009 июнь; 14 (5): 4-5.

Д-р Джанет Воук, Воздействие излучения на глаз, Часть 1 — Воздействие инфракрасного излучения на ткань глаза, Optometry Today, май 1999 г.

Длинные и короткие волны турбонагнетателя Diamond пильного полотна

Сухой Diamond пильного полотна
1)она используется для резки мрамора и гранита, жесткий конкретные, кирпича и других неметаллических твердые материалы
2)оно имеет специальный дизайн
3) этап заседаний высокого уровня материалов: Diamond

Диаметр OUTTER Внутреннее отверстие Толщина сегмента Этап заседаний высокого уровня по высоте Мпс
105 20 1.7 7 30X26X фильтром15/100 PCS/CTN
110 20 1.7 7 30X27X фильтром15/100 PCS/CTN
115 20 1.9 7 30X27X фильтром15/100 PCS/CTN
125 20 1.9 7 32X28X16/100PCS/CTN
150 20 1.9 7 30X18X18/50PCS/CTN
180 22.23 2.2 7 30X21X21/50PCS/CTN
200 22.23 2.2 7 30X24X24/50PCS/CTN
230 22.23 2.2 7 32X26X26/50PCS/CTN
250 25,4 2.4 7 29X29X11/10PCS/CTN
300 25,4 2.6 7 34X34X11/10PCS/CTN


Распространение радиоволн — Физика электромагнитные волны.

    

    Электромагнитные волны, используемые для радиосвязи, распространяются вблизи земной поверхности. Форма земной поверхности, ее физические свойства, состояние атмосферы (особенно верхние ионизированные слои атмосферы — ионосфера) оказывают влияние на распространение радиоволн.

    Радиоволны по своей длине делятся на длинные, средние, короткие и ультракороткие (микроволновое излучение).

 

Название излучения

Длина волны, м

длинные и средние

радиосвязь на больших расстояниях за счет огибания волной поверхности Земли

короткие

распространение на большие расстояния за счет многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли

ультракороткие

проникают сквозь ионосферу; радиосвязь в пределах прямой видимости

 

Распространение радиоволн.


    Микроволновое излучение используют для быстрого приготовления пищи в СВЧ-печах: микроволновое излучение свободно проходит сквозь специальную посуду, многократно отражаясь от металлического корпуса печи.

 

    Очень короткие радиоволны используются в радиолокаторах (радарах), которые служат для обнаружения объектов и измерения расстояний до них по времени возвращения отраженной волны к источнику.

Длинноволновое и коротковолновое излучение | Климатическое управление Северной Каролины

Все, что имеет температуру, испускает электромагнитное излучение (свет). Коротковолновое излучение содержит большее количество энергии, а длинноволновое излучение содержит меньшее количество энергии. Таким образом, солнце испускает коротковолновое излучение, так как оно очень горячее и может отдавать много энергии. С другой стороны, радиация Земли излучается длинноволновой, поскольку она намного холоднее, но все же излучает радиацию.

Почему мне не все равно? Коротковолновое и длинноволновое излучение по-разному взаимодействует с Землей и атмосферой.

Я уже должен быть знаком с: Проводимость, излучение, конвекция



Рисунок A: Атмосферное окно (изображение из Университета штата Пенсильвания)

Коротковолновое излучение (видимый свет) содержит много энергии ; длинноволновое излучение (инфракрасный свет) содержит меньше энергии, чем коротковолновое излучение (коротковолновое излучение имеет более короткую длину волны, чем длинноволновое излучение). Солнечная энергия входит в нашу атмосферу в виде коротковолнового излучения в форме ультрафиолетовых (УФ) лучей (тех, которые вызывают солнечный ожог) и видимого света.Солнце излучает коротковолновое излучение, потому что оно очень горячее и выделяет много энергии. Попадая в атмосферу Земли, облака и поверхность поглощают солнечную энергию. Земля нагревается и повторно излучает энергию в виде длинноволнового излучения в виде инфракрасных лучей. Земля излучает длинноволновую радиацию, потому что Земля холоднее Солнца и имеет меньше энергии, которую можно испустить.

На рисунке A показано атмосферное окно длин волн, которые входят в нашу атмосферу. Наша атмосфера прозрачна для радиоволн, видимого света и некоторого количества инфракрасного и ультрафиолетового излучения.

Как это относится к общественному здравоохранению?

Считается, что воздействие ультрафиолетовых (УФ) лучей солнца (коротковолновое излучение) вызывает от 65% до 90% меланомы кожи, что составляет три четверти всех смертей от рака кожи. 1,2 Кроме того, солнечные ультрафиолетовые лучи также могут вызывать катаракту и другие повреждения глаз. 3 С другой стороны, воздействие ультрафиолетовых лучей влияет на циркуляцию витамина D, который считается защитным фактором против рака толстой и прямой кишки. 4


1 Центры по контролю и профилактике заболеваний. Основная информация о раке кожи. 24 апреля 2012 г. Проверено 17 ноября 2012 г.

2 Национальный институт рака. Рак кожи. (n.d.) По состоянию на 27 января 2012 г.

3 Всемирная организация здравоохранения. Ультрафиолетовое излучение и здоровье человека. Декабрь 2009 г. По состоянию на 17 ноября 2012 г.

4 Portier CJ, et al. 2010. Взгляд на здоровье человека в связи с изменением климата: отчет, в котором излагаются потребности в исследованиях воздействия изменения климата на здоровье человека. Парк исследовательского треугольника, Северная Каролина: Перспективы гигиены окружающей среды / Национальный институт наук об окружающей среде. doi: 10.1289 / ehp.1002272 По состоянию на 17 ноября 2012 г.

Хотите узнать больше?

Earth’s Energy Balance, Albedo


Действия, сопровождающие приведенную выше информацию:

Деятельность: Что такое теплица? (Ссылка на исходную деятельность.)

Описание: Это упражнение посвящено тому, как теплица сохраняет тепло. Студенты построят модель теплицы, чтобы объяснить этот процесс.

Связь с темами : Длинноволновое и коротковолновое излучение, парниковый эффект, парниковые газы, озон, закись азота, диоксид углерода, метан, водяной пар, галоидоуглероды

Длинноволновое излучение — обзор

5.4 Перенос длинноволнового излучения в a Облачная атмосфера

В этом обсуждении мы называем длинноволновое излучение излучением, испускаемым земной поверхностью или атмосферой, с длинами волн более 4 мкм.Воздействие облаков на длинноволновое излучение сильно отличается от воздействия на коротковолновое излучение. В случае коротковолнового излучения мы обнаруживаем, что облачные капли являются сильными рассеивателями падающего излучения. Поглощение солнечной радиации каплями облаков и кристаллами льда невелико. Напротив, длинноволновое излучение сильно поглощается облачными каплями в оптически толстых облаках. До 90% падающего длинноволнового излучения может быть поглощено на длине пути менее 50 м в облаке с высоким содержанием жидкой воды.Рассеяние длинноволновой радиации в облаках вторично по отношению к поглощению. Таким образом, оптически толстые облака часто считаются черными телами по отношению к длинноволновому излучению. Ямамото и др. (1970) предположили, что кучево-дождевые облака можно считать черными телами после прохождения всего 12 м. Напротив, толщина черного тела тонких перистых ледяных облаков может превышать несколько километров (Stephens, 1983), что больше, чем глубина этих облаков. Таким образом, перистые облака, тонкий слой и многие туманы не ведут себя как черные тела в инфракрасном диапазоне.

Ранее мы отмечали, что в безоблачной атмосфере небольшое газовое поглощение происходит между 8 и 14 мкм, эта полоса обычно называется «атмосферным окном». Исключение составляют глубокие морские тропики, где высокие значения содержания водяного пара на низком уровне могут привести к большому поглощению газа. С другой стороны, в оптически толстой облачной атмосфере нет спектральных областей, в которых поглощение длинноволнового излучения мало. Следовательно, облака имеют большое влияние на количество длинноволновой радиации, излучаемой в космос.Таким образом, облака чрезвычайно важны для климата Земли.

Поведение эффективности экстинкции Qe в инфракрасной области сильно отличается от поведения облачных частиц в видимых длинах волн. Эффективность экстинкции изменяется аналогично поведению эффективности рассеяния, показанной на рис. 5.4. Таким образом, при малых значениях x Qe монотонно возрастает с увеличением x. Более того, на длинах волн, соответствующих пику спектральной плотности потока земного излучения (10 мкм <λ <20 мкм), Qe изменяется почти линейно с радиусом капли для капель с радиусом менее 20 мкм.Подстановка Qe = kr в уравнение. (5.10) дает

(5.17) τ = ∫0δz∫0∞πkr3f (r) drdz.

Поскольку содержание жидкой воды составляет

(5.18) LWC = ∫o∞3πρℓr3f (r) dr,

Eq. (5.18) показывает, что оптическая толщина в инфракрасном диапазоне в основном является функцией содержания жидкой воды в облаке и не сильно зависит от деталей спектра облачных капель. Это значительно упрощает параметризацию переноса длинноволнового излучения через облака.

Однако расчеты Вискомба и Велча (1986) показывают, что на прогнозы скорости охлаждения в инфракрасном диапазоне может существенно повлиять наличие мороси или капель дождя вблизи вершин оптически толстых облаков.Расчетные скорости охлаждения для облака, содержащего только облачные капли, и облака, содержащего осадки, могут отличаться в 4 раза в самых верхних 50 м облака. Различия между скоростями охлаждения для двух типов облаков существенно уменьшаются при больших расстояниях проникновения в облако, хотя для облака глубиной 8 км по-прежнему существует почти двукратная разница в скоростях охлаждения между двумя типами облаков.

Палтридж и Платт (1976) отметили, что обычно используемое приближение для оценки Qe для кристаллов сложной формы заключается в использовании приближения эквивалентной сферы, уравнение.(5.17). Затем теорию Ми можно использовать для расчета вариации Qe как функции от x. Результат аналогичен рис. 5.4 для капель воды с отличиями из-за изменения показателей преломления между водой и льдом.

Хотя коэффициент отражения длинноволнового излучения невелик, Стивенс (1980) подсчитал, что он может оказывать значительное влияние на профили потока в облаке и, следовательно, на профили нагрева облаков. Это верно, когда восходящий поток от поверхности земли довольно велик.Таким образом, длинноволновая отражательная способность у основания облака, составляющая всего несколько процентов, может существенно повлиять на восходящие потоки при более низких температурах облака. Это может существенно изменить силу расходимости потока и, следовательно, скорость радиационного охлаждения вблизи вершины облака. Этот эффект наиболее ярко выражен в тропиках.

В диагностических исследованиях и параметризации длинноволнового излучения широко используется концепция эффективного излучения. Кокс (1976) определил значения эмиттанса облаков на основе измерений профилей широкополосного потока излучения через облака.Таким образом, эмиттанс может быть определен

(5.19) ε (↑) = FB (↑) −FT (↑) FB (↑) −σTT4 для восходящей освещенности,

(5.20) ε (↓) = FB (↓) — FT (↓) σTB4 − FT (↓) для направленной вниз освещенности.

F (↑) и F (↓) относятся к измеренной вверх и вниз инфракрасной освещенности соответственно. Индексы T и B относятся к верхней и нижней части облачного слоя соответственно, а σ — постоянная Стефана-Больцмана. Определение эффективного эмиттанса объединяет эффекты отражения, излучения и пропускания облачными каплями, а также молекулами газа.Таким образом, эффективный коэффициент излучения не является скаляром, а является вектором, зависящим от направления, поскольку коэффициент излучения зависит от конкретного пути, по которому излучение проходит через атмосферу. Как заметил Стивенс (1980), когда холодное облако покрывает теплую поверхность и отражает некоторое длинноволновое излучение, оно может иметь значения эмиттанса, значительно превышающие единицу.

Waves — MarineSpecies Introduced Traits Wiki

Обычно существует различие между короткими волнами, которые представляют собой волны с периодами менее примерно 20 с, и длинными волнами или длиннопериодными колебаниями, которые представляют собой колебания с периодами от 20-30 до 40 секунд. мин.Колебания уровня воды с периодами или повторяющимися интервалами более 1 часа, такие как астрономический прилив и штормовой нагон, называются колебаниями уровня воды. Короткие волны — это ветровые волны и зыби, а длинные волны подразделяются на волны прибоя, резонанс гавани, сейши и цунами. Собственные волны можно рассматривать как волновое поле, состоящее из большого количества отдельных волновых компонентов, каждая из которых характеризуется высотой волны, периодом волны и направлением распространения. Волновые поля с множеством различных периодов и высот волн называются нерегулярными.

Короткие волны

Виды коротких волн

Рис. 1а. Нерегулярные штормовые волны (в том числе белые покровы) Рис. 1б. Регулярное однонаправленное вздутие.

[1] Короткие волны — это волны, создаваемые ветром, которые распространяются в сторону пляжа. Они могут быть либо активно вынуждены ветром (ветровые волны — см. Ниже), либо покинуть свою зону генерации (волны зыби — см. Ниже). Падающие волны являются основным источником поступления энергии на пляж. На пути из глубины воды к береговой линии они претерпевают процессы преломления и обмеления.На большой глубине падающие волны имеют почти синусоидальную форму; по мере того, как они распространяются на более мелкую воду (мелководье), их скорость и длина волны уменьшаются, а поскольку общий поток энергии должен оставаться постоянным (согласно линейной теории и пренебрежению донным трением), высота волны должна увеличиваться, а длина волны уменьшаться.

[1] По мере того, как волны распространяются к береговой линии, форма волны становится все более перекошенной с острыми гребнями волн и более длинными закругленными впадинами, а орбитальные скорости волн под гребнями становятся больше, чем под впадинами.Это характеристика, имеющая фундаментальное значение для переноса наносов, особенно в сторону моря от точки разрыва волны, поскольку падающие волны будут иметь тенденцию выталкивать отложения к пляжу.

Короткие волны — самый важный параметр в морфологии побережья. Волновые условия значительно различаются от места к месту, в основном в зависимости от ветрового климата и типа акватории. Короткие волны делятся на:

  • Ветровые волны , также называемые штормовыми волнами, или морем.Это волны, создаваемые местным полем ветра и находящиеся под его влиянием. Ветровые волны обычно относительно крутые (высокие и короткие) и часто бывают как неравномерными, так и направленными, по этой причине трудно различить определенные фронты волн. Волны еще называют короткогребневыми. Ветровые волны имеют тенденцию быть разрушительными для профиля побережья, потому что они вызывают движение отложений в море (в отличие от берега), что приводит к в целом плоской береговой поверхности и крутой береговой линии.
  • Swell — это волны, которые были созданы далекими ветровыми полями и прошли большие расстояния по глубокой воде от поля ветра, которое генерировало волны.Таким образом, направление их распространения не обязательно совпадает с направлением местного ветра. Волны зыби часто бывают относительно длинными, средней высоты, регулярными и однонаправленными. Волны зыби имеют тенденцию увеличивать береговой профиль до крутого берега.
Взрыв волны

[1] Ограниченное по глубине обрушение волн является предпосылкой для генерации прибрежных течений и вторичных волновых явлений. В сторону моря от зоны прибоя любые потери энергии волн в основном происходят из-за образования белых пятен и трения о морское дно.Однако, когда волны приближаются к пляжу, ограниченное по глубине обрушение будет происходить, когда орбитальные скорости, возрастающие по направлению к пляжу, превышают фазовую скорость волны, которая уменьшается в направлении суши. Высота обрушивающейся волны, [math] H_b [/ math] связана с глубиной воды при обрушении, [math] h_b [/ math], через

[математика] H_b = \ gamma \, h_b, [/ math]

где [math] \ gamma [/ math] — индекс прерывателя. В природе волны бывают нерегулярными и случайными, и при использовании [math] H_ {rms} [/ math] в качестве меры высоты волны максимальное усредненное по времени значение индекса прерывателя ([math] \ lt \ gamma_ {rms} \ gt [/ math]) находится в диапазоне 0.2 \ beta, [/ math]

где [math] T [/ math] — период волны, [math] g [/ math] — ускорение свободного падения, а [math] \ tan \ beta [/ math] — наклон пляжа. При использовании выключателей [math] \ epsilon \ gt 20 [/ math] погружение происходит для [math] 2,5 \ lt \ epsilon \ lt 20 [/ math], а при [math] \ epsilon \ lt 2,5 [/ математика].

По мере того, как волны распространяются к пляжу, энергия коротких волн постепенно теряется из-за обрушения, и длинные волны инфрагравитации становятся все более важными.

Для более подробного ознакомления читателя отсылаем к статье Теория волн на мелкой воде.

Поколение волн

Ветровые волны образуются в результате воздействия ветра на поверхность воды. Высота волны, период волны, направление распространения и продолжительность волнового поля в определенном месте зависят от:

  1. Поле ветра (скорость, направление и продолжительность)
  2. Вынос поля ветра (метеорологическая выборка) или акватории (географическая выборка)
  3. Глубина воды над областью генерации волн.

Зыбь, как указывалось ранее, представляет собой ветровые волны, генерируемые где-то еще, но трансформирующиеся по мере удаления от зоны генерации. Процессы рассеяния, такие как обрушение волн, ослабляют короткие периоды намного больше, чем долгопериодные компоненты. Этот процесс действует как фильтр, благодаря чему результирующая зыбь с длинными гребнями будет состоять из относительно длинных (длина волны) волн с умеренной высотой волны.

Преобразование волн

Типы трансформации, обсуждаемые здесь, в основном связаны с волновыми явлениями, происходящими в природной среде.Когда волны приближаются к береговой линии, на них воздействует морское дно посредством таких процессов, как рефракция, обмеление, трение о дно и разбивание волн. Однако разбивание волн происходит и на большой глубине, когда волны слишком крутые. Если волны встречаются с крупными структурами или резкими изменениями береговой линии, они будут преобразованы за счет дифракции. Если волны встречаются с затопленным рифом или структурой, они будут перекрывать риф — см. Преобразование волн.

Статистическое описание параметров волн

Из-за случайного характера естественных волн обычно всегда используется статистическое описание волн.Высота отдельных волн часто соответствует распределению Рэлея. Статистические параметры волн рассчитываются на основе этого распределения. В этом разделе описаны наиболее часто используемые переменные в прибрежной инженерии — см. Статистическое описание параметров волн.

Классификация волнового климата по ветровому климату

Различный ветровой климат, преобладающий в разных океанах и регионах, обуславливает соответственно характерный волновой климат. Этот характерный волновой климат можно классифицировать следующим образом:

  • Штормовой климат.
  • Зыбучий климат.
  • Муссонно-волновой климат.
  • Климат тропических циклонов.

Для получения подробной информации об этих классификациях перейдите по ссылке Классификация волнового климата в соответствии с ветровым климатом.

Длинные волны

Длинные волны — это в первую очередь явления второго порядка волновых процессов на мелководье. Ниже описаны четыре основных типа длинных волн.

Surf beat

Естественные волны часто демонстрируют тенденцию к группированию волн, когда серия высоких волн следует за серией низких волн.Это особенно заметно на открытом морском побережье, где набегающие волны могут иметь различное происхождение и, следовательно, будут иметь большой разброс по высоте волн, направлениям волн и периодам волн (или частотам). Группировка волн вызовет колебания в волновой структуре с периодом, соответствующим ок. В 6-8 раз больше среднего периода волны; это явление называется волнами прибоя (море, также инфрагравитационными волнами). Набеги около входов в порт очень важны с точки зрения условий швартовки в акваториях порта и отложений на входе в порт.

Портовый резонанс

Рис. 3. Прибой, вызванный резонансом в гавани, зарегистрированный мареографом.

Резонанс гавани — это вынужденные резонансные колебания полузамкнутого водного объекта (например, гавани или лагуны), соединенного с большим водным объектом (морем). Если в море присутствуют долгопериодические колебания, например из-за сейш могут возникать большие колебания на собственной частоте полузамкнутого водоема. Колебания на первой гармонике, являющиеся простейшей модой резонанса, часто называют модой накачки или режимом Гельмгольца.См. Также сейши в гавани, вызванные инфрагравитационными волнами.

Резонанс гавани обычно имеет периоды в диапазоне от 2 до 10 минут. Это особенно важно в связи с условиями швартовки крупных судов, поскольку период их резонанса для так называемого нагона часто близок к периоду резонанса гавани. Кроме того, связанный с этим водный обмен может вызвать заиливание. При полевых исследованиях важно установить, происходят ли сейши в данном районе, и если да, то учесть это при планировке порта.Если сейши действительно случаются, они неизбежно проникают через вход. Однако влияние на порт можно свести к минимуму за счет правильной компоновки.

Рис. 4. Циркуляция, вызванная градиентом волновой системы.

Озеро Сейше

Озерная сейша — это свободное колебание водоема, вызванное быстрыми изменениями ветровых условий. Сейши могут встречаться в закрытых акваториях, таких как озера или лагуны, и в полузамкнутых водоемах, таких как заливы. Период сейшевых колебаний обычно находится в диапазоне от 2 до 40 минут.

Цунами

Цунами — это длинные волны, вызванные сильным локальным возмущением водной массы, например, сейсмическими событиями. Цунами обычно состоят из нескольких последовательных волн, длина которых обычно намного больше длины волны, генерируемой ветром, и намного меньше длины волны приливных волн. Цунами очень быстро распространяются в глубоких океанах. При глубине воды 5000 м скорость будет более 200 м / с или около 800 км / час. Цунами обычно не очень сильное на большой глубине, но когда оно приближается к береговой линии, волна будет мелкой и может достигать высоты более 10 м.Цунами — явление редкое, и прибрежные проекты редко учитывают их. Однако в очень чувствительных проектах, таких как атомные электростанции, расположенные в прибрежных районах, необходимо учитывать риск. Подробнее см. Статью Цунами.

[1] Инфрагравитационные волны Рис. 5. Орбитальные скорости инфравитационных волн на двух датских пляжах в зависимости от относительной глубины воды. [math] h / h_b = 0 [/ math] находится на береговой линии, а [math] h / h_b = 1 [/ math] указывает среднее положение точки излома волны.

Инфрагравитационные волны — это волны, которые вызваны разностными взаимодействиями в полосе частот падающей волны, и, следовательно, они имеют частоты ниже, чем частоты падающих волн ~ 0,005-0,05 Гц. С морфодинамической точки зрения большой интерес к инфрагравитационным волнам связан с тем, что они часто находятся в поперечном направлении, а иногда и вдоль берега, что приводит к появлению стационарного поля скорости дрейфа в придонном пограничном слое. Следовательно, они потенциально могут обеспечить механизм для формирования прибрежных полос и создания трехмерных элементов, таких как отводные течения и ритмические полосы.Помимо квазистационарных скоростей дрейфа в пограничном слое, орбитальные скорости, связанные с этими движениями, могут генерировать колебательные потоки наносов, которые, как было продемонстрировано, важны для чистого переноса наносов в зоне прибоя.

Прибрежные стоячие инфрагравитационные волны могут возникать либо в виде волн вытекающей моды, которые представляют собой двумерные стоячие волны, имеющие последовательность пучностей и узлов вдали от точки отражения (например, береговой линии), либо в виде краевых волн, которые представляют собой трехмерные волны. попадают в ловушку у берега из-за отражения и преломления и могут распространяться вдоль берега (прогрессивные краевые волны) или стоять на берегу (стоячие краевые волны).Краевые волны имеют конечное число узлов / пучностей в поперечном направлении (число узлов возвышения береговой поверхности называется номером моды, [math] n [/ math]) и теоретически бесконечное количество узлов / пучности в прибрежном измерении.

Высота и орбитальная скорость инфравитационных волн увеличиваются по направлению к береговой линии (см. Рис. 5. ниже), в то время как высота падающих волн уменьшается по направлению к суше из-за обрушения волн. Таким образом, инфрагравитационные волны должны приобретать все большую относительную важность по мере приближения к береговой линии, а на повторное взвешивание наносов и транспорт все больше влияют инфрагравитационные движения.Более полное рассмотрение прибрежных инфрагравитационных волн можно найти, например, в Аагаард и Масселинк (1999) [2] и Инфрагравитационные волны.

Измерение волн

Волны традиционно измеряются с помощью буев Wave Rider. Совсем недавно были разработаны методы дистанционного зондирования для измерения волн, см. Измерение волн и токов с помощью радара X-диапазона.

Статьи по теме

Теория волн на мелкой воде
Инфрагравитационные волны
Цунами
Сейш
Настройка волны

Список литературы

  1. 1.0 1,1 1,2 1,3 Написано Aagard, Troels. 2007 г.
  2. ↑ Aagaard, T. и Masselink, G., 1999. Зона прибоя. В: A.D.Short (ed) Handbook of Beach and Shoreface Morphodynamics, Wiley Interscience, стр.72-118.

Дополнительная литература

Mangor, K., Drønen, N.K., Kaergaard, K.H. и Кристенсен, Н. 2017. Руководство по управлению береговой линией. DHI https://www.dhigroup.com/marine-water/ebook-shoreline-management-guidelines.

Нелинейное взаимодействие между короткими и длинными волнами — эволюция коротких волн, движущихся по длинным волнам

Сводка

Название проекта:

Нелинейное взаимодействие коротких и длинных волн — эволюция коротких волн, движущихся по длинным волнам

Главные следователи:

Цзюнь Чжан

Спонсор:

Национальный научный фонд

Дата завершения:

Июнь 1990 г.

Заключительный отчет:

A3 (Нажмите, чтобы просмотреть тезисы окончательного отчета)

На поверхности океана короткие волны ветра движутся по длинным волнам, а длинные волны движутся по гораздо более длинным волнам или течениям.И то, и другое можно разделить на коротковолновое и длинноволновое взаимодействие. Короткие волны на длинных волнах модулируются длинными волнами и взаимодействуют с ними. Они могут разбиться о гребень и передать импульс длинным волнам. Детальное знание коротковолновых и длинноволновых взаимодействий необходимо для описания кинематики и динамики крутых нерегулярных волн у поверхности океана и для понимания процессов, посредством которых энергия ветра передается на поверхность океана.

Недавнее развитие дистанционного зондирования со спутников сделало возможным измерение спектра океанских волн и определение скорости ветра по микроволновым радиолокационным изображениям поверхности океана (Allan 1983, Stewart 1985).Однако для точных измерений требуются более подробные количественные знания модуляции коротких волн, их устойчивости и передачи энергии от ветра к волнам. Инновационные конструкции платформ, такие как платформа с натяжными опорами (TLP) и совместимая башенная платформа (CTP), позволили нефтяной промышленности подтолкнуть добычу к гораздо более глубоким водам. В штормовых условиях эти глубоководные морские сооружения подвергаются сильным волновым ударам. Лабораторные измерения показали, что силы и давления на конструкции из-за ударов крутых волн могут быть в два-три и десять раз больше, чем те, которые предсказывает традиционная волновая теория, соответственно (Ochi and Tsai 1984, Chan and Melville 1988, Zhou, Чан и Мелвилл 1990).Различия между прогнозами кинематики волн вблизи поверхности с крутыми волнами с помощью двух разных приближений (Rodenbush и Forristal 1986), основанных на одном и том же спектре волн, могут привести к 50-процентной разнице в вычислении гидродинамических нагрузок на CTP (Chen 1990). Большие расхождения между измерениями и предсказаниями, а также между предсказаниями, полученными с помощью различных приближений, могут быть устранены путем понимания нелинейных волновых взаимодействий, включая коротковолновое и длинноволновое взаимодействие.Развитие техники микроволнового дистанционного зондирования и глубоководной морской технологии являются типичными примерами, требующими знаний о взаимодействии коротких и длинных волн, и эта потребность уже вызвала большой интерес к ее изучению в последние годы.

Эволюция коротких волн, движущихся по длинным волнам, чрезвычайно сложна, потому что на нее влияет сочетание взаимодействия волна-волна, взаимодействия ветровая волна и обрушения волн. Таким образом, эвристические модели, такие как модель обрушения волн и релаксации (Келлер и Райт, 1975, Валенсуэла, Райт, 1979, Филлипс, 1984), или допущения, такие как установившийся профиль коротковолновой амплитуды наряду с длинной волной, необходимы в вычисление модуляции генерируемых ветром коротких волн, движущихся на длинных волнах.Чтобы лучше понять эти процессы и создать более совершенные модели, полезно разделить эти связанные и сложные процессы на упрощенные, а затем тщательно изучить каждый из них.

Здесь мы концентрируемся на изучении стационарного решения и устойчивости слабо нелинейного короткого поезда гравитационных волн, движущегося на периодической длинной волне конечной амплитуды, без учета влияния ветра, разрушения волн и вязкости воды. Хотя короткие волны ограничиваются гравитационными волнами и коллинеарны длинным волнам в нашем исследовании, его можно расширить напрямую, чтобы включить гравитационно-капиллярные волны и учесть трехмерные короткие волны с более длинной алгеброй.

Публикации по теме: Zhang, J. and Melville, W.K. «Эволюция слабонелинейных коротких волн, движущихся по длинным гравитационным волнам», J. Fluid Mech., Vol. 214, стр. 321-346, 1990.

Чжан Дж. Лагранжиан четвертого порядка коротких волн, движущихся по длинным волнам, Phys. Fluids A 3 (12), декабрь 1991 г.

Чжан Дж. И Мелвилл В. К., «Об устойчивости слабонелинейных коротких волн на длинных гравитационных волнах конечной амплитуды», J. Fluid Mech., 243, стр. 51-72, 1992.

волн и длин волн | Введение в психологию

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите важные физические характеристики волновых форм
  • Покажите, как физические свойства световых волн связаны с восприятием
  • Покажите, как физические свойства звуковых волн связаны с восприятием

Визуальные и слуховые стимулы имеют форму волн.Хотя эти два стимула сильно различаются по составу, формы волн имеют схожие характеристики, которые особенно важны для нашего зрительного и слухового восприятия. В этом разделе мы описываем физические свойства волн, а также связанные с ними ощущения.

АМПЛИТУДА И ДЛИНА ВОЛНЫ

Две физические характеристики волны — это амплитуда и длина волны ([ссылка]). Амплитуда волны — это высота волны, измеренная от самой высокой точки волны (пика или гребня) до самой низкой точки волны (впадины).Длина волны относится к длине волны от одного пика до следующего.

Амплитуда или высота волны измеряется от пика до впадины. Длина волны измеряется от пика к пику.

Длина волны напрямую связана с частотой данной формы волны. Частота относится к количеству волн, которые проходят заданную точку в заданный период времени, и часто выражается в герцах (Гц) или циклах в секунду. Более длинные волны будут иметь более низкие частоты, а более короткие длины волн будут иметь более высокие частоты ([ссылка]).

На этом рисунке показаны волны разной длины / частоты. В верхней части рисунка красная волна имеет длинную волну / короткую частоту. Двигаясь сверху вниз, длины волн уменьшаются, а частоты увеличиваются.

СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ

Видимый спектр — это часть более широкого электромагнитного спектра, который мы можем видеть. Как показывает [ссылка], электромагнитный спектр охватывает все электромагнитное излучение, которое происходит в нашей среде, и включает гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовый свет, видимый свет, инфракрасный свет, микроволны и радиоволны.Видимый спектр у людей связан с длинами волн от 380 до 740 нм — очень маленькое расстояние, поскольку нанометр (нм) составляет одну миллиардную часть метра. Другие виды могут обнаруживать другие части электромагнитного спектра. Например, пчелы могут видеть свет в ультрафиолетовом диапазоне (Wakakuwa, Stavenga, & Arikawa, 2007), а некоторые змеи могут обнаруживать инфракрасное излучение в дополнение к более традиционным световым сигналам (Chen, Deng, Brauth, Ding, & Tang, 2012). ; Hartline, Kass, & Loop, 1978).

Свет, видимый людям, составляет лишь небольшую часть электромагнитного спектра.

У человека длина волны света связана с восприятием цвета ([ссылка]). В видимом спектре красный цвет ассоциируется с более длинными волнами, зеленый — промежуточным, а синий и фиолетовый — более короткими по длине волны. (Легкий способ запомнить, что это мнемонический ROYGBIV: r ed, o range, y ellow, g reen, b lue, i ndigo, v iolet.) Амплитуда световых волн связана с нашим восприятием яркости или интенсивности цвета, при этом большие амплитуды кажутся ярче.

Различные длины волн света связаны с нашим восприятием разных цветов. (кредит: модификация работы Йоханнеса Альманна)

ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

Как и световые волны, физические свойства звуковых волн связаны с различными аспектами нашего восприятия звука. Частота звуковой волны связана с нашим восприятием высоты звука.Высокочастотные звуковые волны воспринимаются как высокие звуки, а низкочастотные звуковые волны воспринимаются как низкие звуки. Слышимый диапазон звуковых частот составляет от 20 до 20000 Гц, с наибольшей чувствительностью к тем частотам, которые попадают в середину этого диапазона.

Как и в случае с видимым спектром, другие виды обнаруживают различия в своих слышимых диапазонах. Например, куры имеют очень ограниченный слышимый диапазон от 125 до 2000 Гц. У мышей диапазон слышимости от 1000 до 91000 Гц, а у белухи — от 1000 до 123000 Гц.Наши домашние собаки и кошки имеют слышимый диапазон примерно 70–45000 Гц и 45–64000 Гц соответственно (Strain, 2003).

Громкость данного звука тесно связана с амплитудой звуковой волны. Более высокие амплитуды связаны с более громкими звуками. Громкость измеряется в децибелах (дБ), логарифмической единице интенсивности звука. Типичный разговор коррелирует с 60 дБ; рок-концерт может регистрироваться на уровне 120 дБ ([ссылка]). Шепот на расстоянии 5 футов или шелест листьев — это нижний предел нашего слышимости; звучит, как оконный кондиционер, нормальный разговор и даже интенсивный транспорт или пылесос — в пределах допустимого диапазона.Однако существует вероятность нарушения слуха от 80 дБ до 130 дБ: это звуки кухонного комбайна, газонокосилки, тяжелого грузовика (на расстоянии 25 футов), поезда метро (на расстоянии 20 футов), живая рок-музыка и отбойный молоток. Порог боли составляет около 130 дБ при взлете реактивного самолета или стрельбе из револьвера с близкого расстояния (Dunkle, 1982).

На этом рисунке показана громкость обычных звуков. (кредит «самолеты»: модификация работы Макса Пфандла; кредит «толпа»: модификация работы Кристиана Холмера; кредит «блендер»: модификация работы Джо Броди; кредит «автомобиль»: модификация работы NRMA New Cars / Flickr; кредит «говорящий»: модификация работы Джои Ито; кредит «листья»: модификация работы Аурелиюса Валейши)

Хотя амплитуда волны обычно связана с громкостью, существует некоторое взаимодействие между частотой и амплитудой в нашем восприятии громкости в пределах слышимого диапазона.Например, звуковая волна с частотой 10 Гц не слышна независимо от ее амплитуды. С другой стороны, звуковая волна с частотой 1000 Гц будет резко меняться с точки зрения воспринимаемой громкости по мере увеличения амплитуды волны.

Ссылка на обучение

Посмотрите это короткое видео, демонстрирующее, как частота и амплитуда взаимодействуют в нашем восприятии громкости.

Конечно, разные музыкальные инструменты могут воспроизводить одну и ту же ноту с одинаковым уровнем громкости, но при этом они звучат по-разному.Это называется тембром звука. Тембр относится к чистоте звука, и на него влияет сложное взаимодействие частоты, амплитуды и времени звуковых волн.

Ссылка на обучение

Посмотрите это видео, в котором представлена ​​дополнительная информация о звуковых волнах.

Сводка

И свет, и звук можно описать с помощью форм волн с такими физическими характеристиками, как амплитуда, длина волны и тембр.Длина волны и частота обратно пропорциональны, поэтому более длинные волны имеют более низкие частоты, а более короткие волны — более высокие частоты. В зрительной системе длина световой волны обычно связана с цветом, а ее амплитуда — с яркостью. В слуховой системе частота звука связана с высотой звука, а его амплитуда — с громкостью.

Вопросы для самопроверки

Вопрос о критическом мышлении

1.Как вы думаете, почему у других видов такие разные диапазоны чувствительности как к зрительным, так и к слуховым раздражителям по сравнению с людьми?

2. Как вы думаете, почему люди особенно чувствительны к звукам с частотами, попадающими в среднюю часть слышимого диапазона?

Персональный вопрос заявки

3. Если вы выросли с домашним животным, то вы наверняка заметили, что они часто слышат то, чего вы не слышите. Теперь, когда вы прочитали этот раздел, вы, вероятно, имеете некоторое представление о том, почему это может быть.Как бы вы объяснили это другу, у которого никогда не было возможности посещать такие занятия?

ответы

1. Другие виды эволюционировали так, чтобы лучше всего соответствовать своим конкретным экологическим нишам. Например, для выживания пчелы полагаются на цветковые растения. Видение в ультрафиолетовом свете может оказаться особенно полезным при поиске цветов. Как только цветок найден, ультрафиолетовые лучи указывают на центр цветка, где содержатся пыльца и нектар.Подобные аргументы можно привести в пользу инфракрасного обнаружения у змей, а также в отношении различий в слышимых диапазонах у видов, описанных в этом разделе.

2. Здесь снова можно привести эволюционный аргумент. Учитывая, что человеческий голос попадает в этот средний диапазон, и важность общения между людьми, можно утверждать, что иметь слышимый диапазон, основанный на этом конкретном типе стимулов, вполне адаптивно.

Глоссарий

амплитуда высота волны

децибел (дБ) логарифмическая единица силы звука

электромагнитный спектр все электромагнитное излучение, которое происходит в нашей среде

частота количество волн, которые проходят заданную точку в заданный период времени

герц (Гц) циклов в секунду; мера частоты

пик (также гребень) высшая точка волны

высота звука восприятие частоты звука

тембр чистота звука

впадина низшая точка волны

видимый спектр часть электромагнитного спектра, которую мы видим

длина волны длина волны от одного пика до следующего пика

Набор вопросов: Морские государства | Маноа.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth

Набор вопросов: Морские государства | manoa.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth Версия для печати

Наука и инженерная практика NGSS:

Пересекающиеся концепции NGSS:

Основные дисциплинарные идеи NGSS:

  1. Какие факторы определяют размер волн?
  2. Укажите причину, по которой длина выборки важна для размера волны.
  3. Какую роль играет рябь в формировании волн?
  4. Если морской прогноз предсказывает, что ветер усилится от штиля (без ветра) до 25 узлов за ночь, каких изменений можно ожидать в морских волнах?
    1. Оцените, как долго (продолжительность) должны дуть ветры и на каком расстоянии (дуть) возникнут полностью развитые моря. См. Таблицу 4.7.
    2. Если продолжительность и длина волны достаточно велики, чтобы сформировать полностью развитые моря при ветре 25 узлов, каковы будут свойства волн? Для их описания используйте термины высота, длина и скорость.См. Таблицы 4.6 и 4.7.
  5. Используйте таблицы 4.6 и 4.7 для сравнения следующего:
    1. Скорости длинных волн (212 м) и коротких волн (9 м)
    2. Высота длинных волн и коротких волн
    3. Привод, необходимый для создания полностью развитого моря коротких и длинных волн
    4. Характерные условия волн, создаваемых легким бризом и штормом
  6. Рассчитайте частоту волн, перечисленных в таблице 4.7 с использованием уравнения F = 1 / T

Лист деятельности

Таблица 4.6. Характеристики полностью развитого ветрового волнения со значениями, основанными на длине волны 1000 морских миль, продолжительности 120 часов и значительной высоте волны

Лист деятельности

Таблица 4.7. Прогнозирование размера волны для зрелых и полностью освоенных морей, используя значительную высоту волны

Exploring Our Fluid Earth, продукт Группы исследований и разработок учебных программ (CRDG) Педагогического колледжа.Гавайский университет, 2011 г. Этот документ можно свободно воспроизводить и распространять в некоммерческих образовательных целях.

Множественный выбор

Таким образом, всего 49 единиц удаляются из 100 единиц. Земля получает оставшуюся 51 единицу. Из 49 единиц 30 отражаются обратно в космос. Альбедо — это мера «отражательной способности» поверхности — 30 единиц в приведенном выше примере.

Если альбедо изменится, изменится температура; уменьшение альбедо приведет к чистому нагреву и наоборот.

Электромагнитный спектр

    Излучение, составляющее 100 единиц, состоит из диапазона длин волн, включая инфракрасное (длиннее красного видимого света), видимое (от длинноволнового красного до коротковолнового фиолетового) и ультрафиолетовое. Уделите несколько минут, чтобы просмотреть характеристики электромагнитного спектра . .

    Обратите внимание, что радиоволны очень длинные, а рентгеновские лучи очень короткие. Расстояние от гребня до гребня составляет , длина волны .Максимальная высота (на гребне) , амплитуда . Временной интервал между последовательными корками составляет период волны. Частота волны равна 1 / период. Волна перемещается на расстояние в одну длину волны за время, равное одному периоду. Скорость волны равна длине волны, в раз превышающей частоту . Поскольку скорость света постоянна, увеличение длины волны будет сопровождаться уменьшением частоты.

Озоновая дыра

    Озон (O 3 ) — очень маленький компонент атмосферы Земли, но он играет очень важную роль.Озон поглощает излучение в ультрафиолетовой части спектра (длины волн меньше синей части спектра), тем самым защищая поверхность от резкого излучения. Все, что способствовало бы разрушению озона, было бы угрозой для Земли.

    Попробуйте эту модель образования и разрушения озона в стратосфере. Первая сцена — это мультфильм. Второй объясняет действие ультрафиолетового света на расщепление молекул кислорода и образование озона. Третий показывает роль хлора в разрушении озона.

Парниковые газы

    Большая часть энергии, поглощаемой Землей, повторно излучается. Большая часть этого исходящего излучения находится в инфракрасном диапазоне (тепло — более длинные волны, чем красная часть спектра), и большая часть поглощается водой, углекислым газом и облаками в атмосфере. Если количество поглотителя, такого как углекислый газ, увеличивается, больше излучения поглощается атмосферой Земли. Атмосфера излучает тепло обратно на поверхность. Иногда это называют парниковым эффектом (поскольку стекло в теплице пропускает солнечный свет и блокирует выход инфракрасного излучения).Однако в теплице стеклянная крыша предотвращает отвод тепла за счет конвекции. На Земле этого не происходит.

    Многие ученые обеспокоены увеличением выбросов поглотителей инфракрасного излучения в атмосферу и вероятностью глобального потепления . По мере увеличения количества этих поглотителей температура Земли будет расти.

    Предполагается, что при отсутствии парникового эффекта температура поверхности Земли будет ниже 0 градусов по Цельсию…. лед был бы стабильной формой H 2 O. Если бы поверхность Земли была покрыта снегом, его высокая отражательная способность привела бы к увеличению альбедо, и поверхность остыла бы.

    В следующей анимации климат меняется со стабильного на метастабильный — колеблющийся. В конце концов Земля превращается в Снежный шар .

    Возможно, вулканизм добавил в атмосферу воду и углекислый газ, вызвав эффект потепления.

    Дэн Шраг и Пол Хоффман возродили теорию о том, что Земля была заморожена около 1 миллиарда лет назад.Микроскопическая фауна могла выжить в океанах с тонким ледяным покровом и местными участками, свободными ото льда. Но макроскопическая жизнь могла появиться только после возвращения в более теплый климат. Подобные теории представляют собой «передний край» текущих исследований. Студенты должны вернуться через несколько месяцев или лет, чтобы увидеть, насколько хорошо они выдержали испытание временем!

Ветры и пустыни

    Давление воздуха — это мера плотности воздуха, воздействующего на окружающую среду. На уровне моря это 14.7 фунтов на квадратный дюйм (или 1 атмосфера), что составляет около 1 бара. Когда воздух нагревается, его плотность уменьшается, а воздух поднимается вверх по мере расширения. Поэтому теплый воздух оказывает меньшее давление, чем холодный. Когда воздух охлаждается, он сжимается, увеличивается в плотности и опускается вниз. Холодный воздух оказывает более высокое давление, чем теплый.

    Воздух течет из зон высокого давления в зоны низкого давления, пытаясь уравнять давление. На экваторе давление ниже, а на полюсах выше. Следовательно, при прочих равных, воздух должен течь от полюсов к экватору.Если бы Земля не вращалась, ветер дул бы с севера на юг. Из-за вращения Земли (с запада на восток) ветры отклоняются вправо от их нормального пути. То есть, если вы находитесь на Северном полюсе, ветер будет дуть строго с юга; однако вращение земли заставляет ветер отклоняться вправо. Если вы находитесь на Южном полюсе, ветер отклоняется влево. Это называется эффектом Кориолиса .

    Картина ветровой циркуляции на Земле не так проста из-за наложения больших конвекционных ячеек, связанных с солнечным нагревом.Земля получает максимум солнечной радиации на экваторе. Этот теплый воздух поднимается и охлаждается, а поскольку холодный воздух может содержать меньше водяного пара, осадки концентрируются на экваторе. Сухой и прохладный воздух течет на север и юг от экватора. Когда он находится между 20 и 30 градусами северной и южной широты, он начинает опускаться и нагреваться. Этот теплый сухой воздух начинает течь к экватору. В этих регионах расположено много пустынь. Теплый сухой воздух может удерживать значительное количество влаги, предотвращая таким образом осадки.

    Кроме того, на наветренной стороне высоких гор образуется множество пустынь. Когда воздух нагнетается над горами, он охлаждается и выпадают осадки — гора действует как эффективная тень от дождя . Теплый сухой воздух, спускающийся с другой стороны, способствует образованию засушливой среды.

    Предложение

    Найдите карту, показывающую распределение пустынь Земли. Постарайтесь учесть расположение основных пустынь, используя модель, описанную в этих примечаниях и в тексте.

Озерное хранилище солнечной энергии

    Электромагнитное излучение распространяется со скоростью света — 186 000 миль в секунду. Поскольку Солнце находится примерно в 93000000 миль от Земли, сколько времени требуется солнечному свету, чтобы достичь поверхности Земли.

    около 8 часов
    около 8 минут
    около 500 часов

    Количество энергии, падающей на поверхность Земли, зависит от ряда факторов; угол между солнечными лучами и поверхностью, продолжительность экспозиции и характер облачного покрова.В середине лета около 1000 калорий на квадратный сантиметр достигает верхних слоев атмосферы. (1 калория — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 градус по Цельсию)

    Поглощение и рассеяние уменьшают падающее излучение на целых 20%, а облачный покров еще больше снижает его.

    Когда солнечный свет падает на водоем, лучистая энергия постепенно поглощается многометровым поверхностным слоем. Однако около половины энергии поглощается в верхнем 1 метре.

    При переходе из жидкого в газообразное состояние более быстро движущиеся молекулы воды покидают поверхность воды, неся с собой энергию. Это снижает температуру на поверхности воды. Количество тепла, необходимое для испарения грамма воды, составляет около 600 калорий. Скорость испарения зависит от температуры и давления пара. Ветер способствует испарению, потому что он уносит молекулы испаренной воды, что способствует большему испарению.

    Часть поступающей энергии отражается обратно (обратное излучение) в атмосферу.

    Это завышенная оценка температуры, потому что ночью теряется часть энергии. Однако это указывает на то, что при правильных условиях стоячий водоем может накапливать энергию.

    Если облачный покров тяжелый, падающая радиация уменьшается, но испарительный перенос может оставаться прежним. Таким образом, через определенные промежутки времени озеро будет уменьшаться в энергии.

Daisyworld

    Следуйте логике следующего обсуждения Daisyworld.

    Прогнозы изменения климата зависят от обратной связи. Один из типов петли обратной связи: называется замкнутый круг. Самый известный пример порочного круга — кровная месть: член одного племени или семьи убит другим племенем или семьей, так что раненая сторона наносит ответный удар, часто убивая более одного. Это, в свою очередь, приводит к ответной реакции, часто более суровой, что приводит к все большему количеству убийств.

    Точно так же некоторые люди обеспокоены тем, что повышение глобальной температуры может начать цикл повышения, при котором земля будет становиться все теплее и теплее, пока вся вода на планете не выкипит и атмосфера не станет чистым углекислым газом. Это состояние называется «неуправляемый парниковый эффект» и точно описывает то, что произошло на Венере.

    Цикл будет происходить следующим образом: углекислый газ, который люди добавили в атмосферу, приводит к повышению температуры, это повышение температуры приводит к испарению большего количества воды, что еще больше повышает температуру и (поскольку более 99% углерода в мире хранится в океан) испарение приводит к выбросу большего количества углерода в атмосферу.

    Порочные круги могут быть разорваны, когда существует некоторый тип отрицательной обратной связи или силы, которая приводит систему в равновесие, вместо того, чтобы продолжать изменение. Например, вражду можно прекратить, когда уровень горя захлестывает выживших и останавливает цикл.

    Точно так же Земля могла бы остановить порочный круг потепления климата, имея отрицательную обратную связь. Одним из источников отрицательной обратной связи может быть адаптация жизненных систем (или биосферы). Эта возможность была исследована Джеймсом Лавлоком, который называет свою теорию гипотезой Гайи.Эта гипотеза утверждает, например, что если уровень CO 2 в атмосфере увеличится, то жизнь растений увеличится, чтобы поглотить CO 2 и преобразовать его обратно в кислород посредством фотосинтеза.

    Представьте себе мир, населенный только черными и белыми маргаритками. Как и в случае с земной жизнью, ромашки находятся во власти климата и могут выдерживать только умеренные температуры. Однако, как и в тропических лесах, даже скромные маленькие ромашки могут повлиять на окружающей среды, поглощая разное количество солнечного света, изменяя температуру.

    На Daisyworld есть черные и белые ромашки. Когда температура высока, белые маргаритки цветут, поскольку они отражают тепло (повышенное альбедо), и температура понижается. При более низких температурах черные ромашки процветают, поскольку они поглощают тепло (пониженное альбедо), а температура повышается. Лавлок предположил, что такой простой мир может (при определенных условиях) достичь устойчивого состояния, при котором температура стабилизируется на уровне, позволяющем расти обоим видам маргариток.При температурах ниже 5 o C и выше примерно 40 o C маргаритки не могут выжить.

    То, что происходит, основано на предположении, что У ромашек есть установленная температура, на которой они лучше всего растут. Думайте об этой оптимальной температуре как о «цели». Если температура слишком низкая, условия изменятся, что приведет к повышению температуры, и наоборот.

    Если земля холоднее этого оптимума черные ромашки будут расти больше, чем белые ромашки, поскольку черные предметы поглощают больше солнечного энергии, чем белые объекты.

    Чем больше черных ромашек, тем больше энергии поглощается землей, так как черные объекты поглощают больше солнечного света, чем белые предметы. Это увеличение поглощения энергии приводит к более высокому температуры на Земле. Если флажок не установлен, температура будет превышать оптимальное значение. Теперь возникает обратная связь — и белые ромашки начинают увеличиваться в количестве, снижая температуру.

    В качестве альтернативы, если температура была выше, чем оптимальная температура ромашки, белые ромашки будут расти лучше с тех пор, когда они отражают больше солнечной энергии, чем черные ромашки.Имея больше белых ромашек означает, что земля будет поглощать меньше энергии (так как белые отражают лучше, чем черный), что, в свою очередь, снизит температуру Земли. Эта более низкая температура снова служит чтобы приблизить температуру земли к температуре, которую предпочитают ромашки.

    Этот цикл обратной связи показывает, как живые системы на Земле могут создавать петли обратной связи, которые регулируют земные температуры и заставляют его стремиться к температурам, которые лучше всего подходят для их роста.

    Можете ли вы вспомнить другие процессы, которые включают как положительную (постоянно увеличивающуюся), так и отрицательную (убывающую) петли обратной связи? А что насчет населения?

_________________________________________________________________________________________________

| jbutler @ эээ.edu | ClassListserv | Учебник Домашняя страница | Глоссарий геологических терминов |
| Искать на этих страницах | Другие курсы | Ресурсы | Зачётная книжка |

_________________________________________________________________________________________________

Авторские права Джона К.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *