Naloge

4

Dvig svetovnih temperatur je privedel do taljenja ledu v polarnih območjih. Znanstveniki so razvili številne računalniške modele, s katerimi lahko napovedujejo hitrost taljenja ledu v polarnih območjih in vpliv taljenja ledu na obalna območja po vsem svetu.

Računalniški model učinkov taljenja ledu v Arktičnem oceanu vsebuje naslednji pravili:

• na vsakih 0,01 °C zvišanja temperature površja oceana se površina ledu zmanjša za 1% in
• za vsak 1% zmanjšanja površine ledu se gladina morja dvigne za 20 mm.

Model vsebuje tudi naslednje vhodne podatke:

• površina ledu je 1.000.000 km² in
• povprečna temperatura na površju oceana je 0,00 °C.

(a) V elektronski preglednici ustvari model z gornjimi pravili in vhodnimi podatki, ki bo omogočal izračun spremembe površine ledu in dviga morske gladine.

(b) Kolikšna bi bila površina ledu in dvig morske gladine, če bi prišlo do zvišanja temperature površja oceana za 0,04 °C.

5

Znanstveniki so model iz prejšnje naloge uporabljali z zgodovinskimi podatki in med uporabo opazili pomembne razlike med pričakovanimi in dejanskimi rezultati.

Zato so razvili nov model z novimi vhodnimi podatki in pravili. V modelu so uporabili podatke o površini oceana in površini ledu ter podatke o albedu oceana in albedu ledu. Albedo ali odbojnost je delež svetlobe, ki se odbije od površine telesa.

5 nadaljevanje

Površina oceana odbija svetlobo sonca. Razmerje med površino ledu in površino odprtega oceana vpliva na vrednost povprečnega albeda. Nižji kot je albedo, hitreje se led topi. Povprečni albedo izračunamo z naslednjo formulo: $$\bar{a} = \frac{(p_{led} \times a_{led}) + (p_{ocean} \times a_{ocean})}{a_{led} + a_{ocean}}$$ pri čemer je:

• $\bar{a}$ povprečni albedo,
• $a_{led}$ albedo ledu (= 0,6),
• $a_{ocean}$ albedo oceana (= 0,1),
• $p_{led}$ površina ledu (= 1.000.000 km²) in
• $p_{ocean}$ površina oceana (= 1.000.000 km²).

Povprečni albedo se bo spreminjal z vsako ponovitvijo uporabe modela. Vsaka ponovitev bo 2 leti po prejšnji ponovitvi. Model vsebuje tudi naslednja pravila:

• začetni albedo je 0,35 (za vajo ga lahko izračunaš),
• začetno leto je 2019,
• stopnja vzorčenja podatkov je vsaki 2 leti in
• stopnja zmanjšanja ledu vsaki 2 leti je $\frac{0,3}{(\bar{a})^2}$.

(a) V elektronski preglednici ustvari model z gornjimi pravili in vhodnimi podatki, ki bo omogočal izračun spremembe površine ledu.

(b) Kdaj (katerega leta) bo površina ledu merila manj kot 10.000 km²?

(c) Pojasni, zakaj je natančnost simulacije pri napovedovanju površine ledu ključnega pomena.