آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
اثر گلخانهای؛ دیاکسید کربن و آلبیدو
اگر دیاکسید کربن دو برابر بشه، دمای مدل چقدر فرق میکنه؟ آلبیدو رو هم تغییر بده تا ببینی بازتاب نور خورشید چطور دمای تعادلی رو جابهجا میکنه.
آزمایش رو شروع کنبا ۴۲۰ قسمت در میلیون دیاکسید کربن و آلبیدوی ۰٫۳ شروع کن. عدد دما و تغییر نسبت به مرجع ۲۸۰ رو ببین، بعد هر بار فقط یک کنترل رو عوض کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
دیاکسید کربن رو دو برابر کن
آلبیدو رو ۰٫۳ نگه دار. غلظت دیاکسید کربن رو یک بار ۲۸۰ و بار دیگه ۵۶۰ قسمت در میلیون بذار و دمای مدل و تغییر دما رو بخون.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن غلظت، تغییر دمای مدل هم دو برابر میشه یا تقریباً یک مقدار ثابت بهش اضافه میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در این مدل دما از ۱۴٫۴ به ۱۷٫۴ درجهٔ سلسیوس میرسه؛ تغییر نسبت به مرجع ۲۸۰ از صفر به حدود ۲٫۹۷ درجه میره. نیروی تابشیِ افزوده هم حدود ۳٫۷۱ وات بر مترمربعه.
بازتاب نور رو بیشتر کن
غلظت دیاکسید کربن رو ۴۲۰ قسمت در میلیون ثابت نگه دار. آلبیدو رو یک بار ۰٫۲ و بار دیگه ۰٫۴ بذار و دمای مدل رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر سطح نور بیشتری رو بازتاب بده، دمای تعادلی بالا میره یا پایین؟
توضیح نتیجه رو ببین
با آلبیدوی ۰٫۲، دمای مدل حدود ۲۴٫۸ درجهست؛ با آلبیدوی ۰٫۴ به حدود ۶٫۵ درجه میرسه. بازتاب بیشتر یعنی انرژی خورشیدی کمتری جذب میشه. تغییر دما نسبت به مرجعِ دیاکسید کربن در هر دو حالت حدود ۱٫۷۴ درجه میمونه، چون این خروجی فقط بخش مربوط به گاز رو جدا میکنه.
یک دوبرابر شدن دیگه رو امتحان کن
آلبیدو رو ۰٫۳ نگه دار و غلظت رو از ۵۶۰ به ۱۱۲۰ قسمت در میلیون برسون. افزایش دما و مقدار تغییر نسبت به ۲۸۰ رو با آزمایش اول مقایسه کن.
حدست چیه؟ دو برابر شدن از ۵۶۰ به ۱۱۲۰ هم تقریباً همون مقدار گرمایشِ دو برابر شدن از ۲۸۰ به ۵۶۰ رو اضافه میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
دمای مدل از ۱۷٫۴ به ۲۰٫۴ درجه میرسه؛ یعنی این دوبرابر شدن هم حدود ۲٫۹۷ درجه اضافه میکنه. خروجی تغییر نسبت به مرجع از ۲٫۹۷ به ۵٫۹۳ میرسه؛ پس مقدار کل بیشتر شده، اما هر دوبرابر شدن افزایشی تقریباً یکسان داره.
پشت این حرکت چه خبره؟
اثر دیاکسید کربن در این مدل
forcing = 5.35 * ln(CO2 / 280); change = 0.8 * forcing
مدل یک مقدار افزوده برای نیروی تابشی نسبت به مرجع ۲۸۰ قسمت در میلیون حساب میکنه. رابطه لگاریتمیه؛ پس با هر بار دو برابر شدن دیاکسید کربن، نیروی تابشی و تغییر دمای ناشی از اون تقریباً به یک اندازه زیاد میشن.
آلبیدو یعنی سهم نورِ برگشتی
emissionTemperature = [S * (1 - albedo) / (4 * sigma)]^(1/4)
آلبیدو سهم نور خورشیدیه که سطح زمین به فضا پس میفرسته. در این مدل هرچی آلبیدو بیشتر باشه، انرژی کمتری جذب میشه و دمای تعادلی پایینتر میآد. دمای خروجی، هم اثر آلبیدو رو داره هم سهم طبیعی و افزودهٔ گلخانهای مدل رو.
این نمودار دمای تعادلی رو میده
T = emissionTemperature + 33 + change - 273.15
مدل یک لایهٔ سادهٔ جو رو فرض میکنه و برای هر غلظت، دمای تعادلی حساب میکنه. دمای تعادلی یعنی دمایی که در این تراز سادهٔ انرژی پایدار میمونه؛ این عدد دمای روزانه یا پیشبینی یک شهر نیست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا دوبرابر شدن دیاکسید کربن هر بار تقریباً یک مقدار دما اضافه میکنه؟
چون رابطهٔ این مدل لگاریتمیه. غلظت از ۲۸۰ به ۵۶۰ و از ۵۶۰ به ۱۱۲۰ هر بار دو برابر میشه؛ هر دو بار نیروی تابشی رو حدود ۳٫۷۱ وات بر مترمربع زیاد میکنه و با حساسیت ثابت مدل، حدود ۲٫۹۷ درجه به تغییر دما اضافه میشه.
سؤالهای رایج
آلبیدو رو به زبان ساده چطور بفهمم؟
آلبیدو سهم نوریه که بازتاب میشه. آلبیدوی بیشتر یعنی نور کمتری جذب سطح میشه؛ توی این مدل، دمای تعادلی پایینتر میآد.
چرا هر دوبرابر شدن غلظت تغییر دمای مشابه میده؟
چون رابطهٔ دیاکسید کربن و نیروی تابشی در این مدل لگاریتمیه. هر دوبرابر شدن تقریباً ۳٫۷۱ وات بر مترمربع نیرو و حدود ۲٫۹۷ درجه تغییر دما اضافه میکنه؛ این عدد به فرضهای مدل بستگی داره.
فرق دما با «تغییر دما»ی خروجی چیه؟
دما، مقدار تعادلی مدل با آلبیدوی انتخابشده رو نشون میده. تغییر دما فقط سهم دیاکسید کربن نسبت به مرجع ۲۸۰ رو جدا میکنه، برای همین با عوض کردن آلبیدو ثابت میمونه.
این عددها پیشبینی دمای واقعی زمینن؟
نه. این مدل ابر، اقیانوس و بازخوردهای مهم دیگه رو نداره و برای آموزش رابطهٔ سادهٔ انرژی و غلظت ساخته شده؛ عددهاش پیشبینی سال یا شهر خاصی نیستن.