Suite

18.8 : Exercices à la maison - Géosciences


B1. Quelles hauteurs ou niveaux de pression semblent être au-dessus de l'ABL ?

B2. Identique à la question précédente, mais convertissez d'abord les températures en températures potentielles à ces hauteurs sélectionnées. Cela devrait ressembler encore plus à la figure 18.4.

B3. Accédez aux profils de température à partir du Web pour la station rawinsonde la plus proche de vous (ou pour une autre station de sondage spécifiée par votre instructeur). Convertissez les températures résultantes en températures potentielles et tracez le résultat θ vs z. Pouvez-vous identifier le haut de l'ABL ? Tenez compte de l'heure à laquelle le sondage a été effectué pour vous aider à anticiper le type d'ABL existant (par exemple, couche mixte, couche limite stable, couche neutre.)

B4. Accédez à une carte météo avec des observations de vent de surface. Trouvez une situation ou un endroit où il y a un centre de basse pression. Tracez un cercle hypothétique autour du centre de la dépression et trouvez la composante moyenne de la vitesse d'afflux à travers ce cercle. En utilisant la conservation du volume, et en supposant une ABL de 1 km d'épaisseur, quelle vitesse verticale prévoyez-vous au-dessus du minimum ?

B5. Identique à la question précédente, mais pour un centre anticyclonique.

B6. Accédez à un certain nombre de sondages d'insonde bruts pour des stations plus ou moins le long d'une ligne droite qui traverse un front froid. Identifiez le haut ABL devant et derrière le devant.

B7. Accédez aux heures de lever et de coucher du soleil actuelles à votre emplacement. Estimez une courbe comme dans la Fig. 18.10.

B8. Trouvez une station rawinsonde au centre d'une zone anticyclonique claire et accédez aux sondages toutes les 6 h si possible. S'ils ne sont pas disponibles en Amérique du Nord, essayez l'Europe. Utilisez toutes les informations sur la température, l'humidité et le vent pour déterminer l'évolution de la structure ABL et créez un croquis similaire à la Fig. 18.8, mais pour vos conditions réelles. Considérez les effets saisonniers, comme dans les Fig. 18.13 & 18.14.

B9. Accédez à un sondage d'insonde brut pour la nuit et trouvez les paramètres les mieux adaptés (hauteur, force) pour un profil de température potentiel exponentiel qui correspond le mieux au sondage. Si la forme exponentielle est mal ajustée, expliquez pourquoi.

B10. Obtenez un sondage tôt le matin pour un site rawinsonde près de chez vous. Calculer le chauffage accumulé prévu, sur la base des éqs. dans les chapitres sur le rayonnement solaire et infrarouge et la chaleur, et prédisez comment la couche de mélange se réchauffera et grandira en profondeur au fur et à mesure que la journée avance.

B11. Comparez deux sondages d'insonde séquentiels pour un site et estimez la vitesse d'entraînement en comparant les hauteurs de l'ABL. Quelles hypothèses avez-vous faites pour faire ce calcul ?

B12. Accédez aux informations sur le vent depuis un site rawinsonde près de chez vous. Comparez les profils de vitesse du vent entre le jour et la nuit, et commentez le changement de vitesse du vent dans l'ABL.

B13. Accédez aux observations de vent « de surface » à partir d'une station météorologique près de chez vous. Enregistrez et tracez la vitesse du vent en fonction du temps, en utilisant des données de vent aussi fréquentes que possible, obtenant un total d'environ 24 à 100 observations. Utilisez ces données pour calculer le vent moyen, la variance et l'écart type.

B14. Identique à l'exercice précédent, mais pour T.

B15. Identique à l'exercice précédent, à l'exception de la collecte des données de vent et de température, et de la recherche de la covariance et du coefficient de corrélation.

B16. Rechercher sur le Web pour capteurs à corrélation de Foucault, scintillomètres, anémomètres soniques, ou d'autres instruments utilisés pour mesurer les flux turbulents verticaux, et décrire leur fonctionnement.

B17. Recherchez sur le Web la viscosité turbulente, la diffusivité turbulente ou les valeurs de la théorie K pour K dans l'atmosphère.

A1(§). Calculer et tracer l'augmentation de la chaleur cinématique cumulée (refroidissement) pendant la nuit, pour un cas avec flux de chaleur cinématique (K·m s–1) de:

une. –0,02b. –0,05c. – 0,01ré. –0,04e. –0,03
F. – 0,06g. – 0,07h. –0.10je. –0,09j. –0,08

A2 (§). Calculer et tracer l'augmentation de la chaleur cinématique cumulée au cours de la journée, pour un cas avec une durée diurne de 12 heures, et le flux de chaleur cinématique maximal (K·m s–1) de:

une. 0,2b. 0,5c. 0,1ré. 0,4e. 0,3
F. 0,6g. 0,7h. 1,0je. 0,9j. 0,8

A3(§). Pour un flux de chaleur cinématique constant de –0,02 K·m s–1 pendant une nuit de 12 heures, tracez la profondeur et la force de l'ABL stable en fonction du temps. Supposons une prairie plate, avec une vitesse de vent de couche résiduelle (m s–1) de:

une. 2b. 5c. 8ré. dixe. 12
F. 15g. 18h. 20je. 22j. 25

A4(§). Pour le problème précédent, tracez le profil de température vertical à des intervalles de 1 h.

A5. Trouver le flux de chaleur cinématique entraîné au sommet de la couche de mélange, étant donné un flux de chaleur cinématique de surface (K·m s–1) de

une. 0,7g. 0,7je. 0,8

A6. Trouver la vitesse d'entraînement pour un flux de chaleur de surface de 0,2 K·m s–1, et une résistance à l'inversion de capsulage de (°C) :

une. 0,1b. 0,2c. 0,3ré. 0,5e. 0,7
F. 1,0g. 1.2h. 1.5je. 2.0j. 2.5

A7. Pour le problème précédent, calculez l'augmentation de la profondeur de la couche de mélange pendant un intervalle de 6 h, en supposant un affaissement de – 0,02 m s–1.

A8. Calculer la contrainte de surface au niveau de la mer pour une vitesse de frottement (m s–1) de:

une. 0,5
F. 0,8je. 1,0

A9. Trouvez la vitesse de frottement sur une culture de maïs pendant les vitesses du vent (m s–1) de:

une. 3c. 4ré. 5e. 6F. 7g. 8
h. 9je. dixj. 12k. 15m. 18n.m. 20o. 25

A12(§). Étant donné M1 = 5 m s–1 à z1 = 10 m, tracer la vitesse du vent en fonction de la hauteur, pour zo (m) =

une. 0,001b. 0,002c. 0,005ré. 0,007e. 0,01
F. 0,02g. 0,05h. 0,07je. 0,1j. 0,2
k. 0,5m. 0,7n.m. 1,0o. 2.0p. 2.5

A13. Trouvez les coefficients de traînée pour le problème A12.

A14(§). Pour une couche de surface neutre, tracer la vitesse du vent en fonction de la hauteur sur des graphiques linéaires et semi-logarithmiques pour une vitesse de frottement de 0,5 m s–1 et une longueur de rugosité aérodynamique (m) de :

une. 2.5

A15. Un anémomètre sur un mât de 10 m mesure une vitesse du vent de 8 m s–1 dans une région de haies éparses. Trouvez la vitesse du vent en hauteur (m):

une. 0,5b. 2c. 5ré. 30
e. 1,0F. 4g. 15h. 20

A16. La vitesse du vent est de 2 m s–1 à 1 m au-dessus du sol, et est de 5 m s–1 à 10 m du sol. Trouvez la longueur de rugosité. Énoncez toutes les hypothèses.

A17. Sur une culture basse avec une vitesse du vent de 5 m s–1 à une hauteur de 10 m, trouvez la vitesse du vent (m s–1) à la hauteur (m) indiquée ci-dessous, en supposant un ciel couvert :

une. 1,0c. 2ré. 15F. 20
g. 25h. 30je. 35j. 40k. 50m. 75

A18. Identique au problème précédent, mais pendant une nuit claire lorsque la vitesse de frottement est de 0,1 m s–1 et le flux de chaleur cinématique de surface est de –0,01 K·m s–1. Supposons |g|/Tv = 0,0333 m·s–2·K–1.

A19(§). Tracer le profil vertical de la vitesse du vent dans une couche limite stable pour une longueur de rugosité de 0,2 m, une vitesse de frottement de 0,3 m s–1, et le flux de chaleur cinématique de surface (K·m s–1) de:

une. –0,08

Supposons |g|/Tv = 0,0333 m·s–2·K–1.

A20. Pour une couche de mélange de 1 km d'épaisseur avec |g|/Tv = 0,0333 m·s–2·K–1, trouver la vitesse de Deardorff (m s–1) pour les flux thermiques cinématiques de surface (K·m s–1) de:

une. 0,8

A21§). Pour le problème précédent, tracez le profil de la vitesse du vent, étant donné u* = 0,4 ms–1, et MBL = 5 m s–1.

A22(§). Pour les séries temporelles de températures (°C) suivantes : 22, 25, 21, 30, 29, 14, 16, 24, 24, 20

  1. Trouver les parties moyennes et turbulentes
  2. Trouver l'écart
  3. Trouver l'écart type

A23(§). En utilisant les données fournies dans le long exemple d'application dans la section « Flux turbulents et covariances » de ce chapitre :

  1. Trouvez la moyenne et la variance pour le rapport de mélange r.
  2. Trouvez la moyenne et la variance de U.
  3. Trouvez la covariance entre r et W.
  4. Trouvez la covariance entre U et W.
  5. Trouvez la covariance entre r et U.
  6. Trouvez le coefficient de corrélation entre r & W.
  7. Trouvez le coef de corrélation. entre vous et W.
  8. Trouvez le coefficient de corrélation entre r & U.

A24(§). Tracez les écarts types de U, V et W avec la hauteur et déterminez si et où le flux est presque isotrope, étant donné u* = 0,5 ms–1, wB = 40 m s–1, h = 600 m et zje = 2 km, pour un air statique :

  1. stable
  2. neutre
  3. instable

Astuce : n'utilisez que les valeurs « données » qui s'appliquent à votre stabilité.

A25(§). Identique à l'exercice A24, mais tracer TKE en fonction de z.

A26(§). Tracez l'écart type du vent en fonction de la hauteur et déterminez si et où le flux est presque isotrope, pour les trois composantes du vent, pour

  1. air stable avec h = 300 m, u* = 0,1 ms–1
  2. air neutre avec h = 1 km, u* = 0,2 ms–1
  3. air instable avec zi = 2 km, wB = 0,3 ms–1

A27(§). Tracez l'énergie cinétique de turbulence par unité de masse en fonction de la hauteur pour le problème précédent.

A28. Pour une vitesse du vent de 20 m s–1, flux de chaleur cinématique de surface de –0,1 K·m s–1, TKE de 0,4 m2 s–2, et |g|/Tv = 0,0333 m·s–2·K–1, trouver

  1. taux de production de cisaillement de TKE
  2. production/consommation de TKE soutenue
  3. taux de dissipation de TKE
  4. tendance totale du TKE (en négligeant l'advection et le transport)
  5. flux nombre de Richardson
  6. la classification de stabilité statique ?
  7. le type de turbulence Pasquill-Gifford ?
  8. classification des flux

A29. Étant donné le sondage initial suivant

z (m)(°C)M (m s–1)
7002110
5002010
300188
100135

Calculer le

  1. valeur de diffusivité turbulente à chaque hauteur.
  2. flux de chaleur turbulent dans chaque couche, en utilisant la théorie K
  3. les nouvelles valeurs de après 30 minutes de mélange.
  4. flux de moment cinématique turbulent ( overline{w^{prime} u^{prime}}) dans chaque couche, en utilisant la K-théorie. (Indice, généralisez les concepts de flux de chaleur. Supposons également que M = U et V = 0 partout.)
  5. les nouvelles valeurs de M après 30 minutes de mélange.

E1. L'ABL peut-elle remplir toute la troposphère ? Pourrait-il s'étendre loin dans la stratosphère ? Expliquer.

E2. Estimez la stabilité statique près du sol maintenant à votre emplacement ?

E3. Si l'atmosphère standard était statiquement neutre dans la troposphère, y aurait-il une couche limite ? Si oui, quelles seraient ses caractéristiques.

E4. C'est la nuit au milieu de l'hiver avec de la neige au sol. Cet air souffle sur un lac non gelé. Au-dessus du lac, quelle est la stabilité statique de l'air, et quel type d'ABL existe-t-il là-bas.

E5. Il fait jour en été lors d'une éclipse solaire. Comment l'ABL évoluera-t-elle pendant l'éclipse ?

E6. Compte tenu de la figure 18.3, si la turbulence devenait plus vigoureuse et provoquait une augmentation de la profondeur de l'ABL, qu'adviendrait-il de la force de l'inversion de coiffage ? Comment ce résultat affecterait-il la croissance future de l'ABL ?

E7. L'océan a souvent une couche limite turbulente dans les dix premiers mètres d'eau. Pendant une période de 24 h modérément venteuse et claire, quand pensez-vous que des couches limites océaniques stables et instables (convectives) se produiraient ?

E8. La figure 18.4 montre la ligne en atmosphère libre touchant les pics de la courbe ABL. Est-il possible, dans d'autres conditions météorologiques, que la courbe FA traverse le milieu de la courbe ABL ou touche les points minimaux de la courbe ABL ? Discuter.

E9. Il a été indiqué que l'affaissement ne peut pas pénétrer l'inversion de coiffage, mais pousse l'inversion vers le bas dans les régions de haute pression. Pourquoi l'affaissement ne peut-il pas pénétrer dans l'ABL ?

E10. 18.7a montre un front froid avançant. Et s'il reculait (c'est-à-dire s'il s'agissait d'un front chaud). Comment l'ABL serait-elle affectée différemment, voire pas du tout ?

E11. Dessinez un croquis similaire à la Fig. 18.8, sauf en indiquant les stabilités statiques dans chaque domaine.

E12. Copiez la figure 18.9, puis tracez les courbes nocturnes sur les courbes diurnes correspondantes. Commentez les régions où les courbes sont les mêmes et les autres régions où elles sont différentes. Expliquez ce comportement.

E13. Utilisez les équations de rayonnement solaire et IR du chapitre Rayonnement solaire et IR pour tracer une courbe du flux de chaleur radiative diurne par rapport à. Bien que la courbe résultante ressemble à la moitié d'une onde sinusoïdale (comme dans la Fig. 18.10), elles sont théoriquement différentes. Comment la courbe réelle changerait-elle davantage par rapport à une courbe sinusoïdale à des latitudes plus ou moins élevées ? Quelle est la valeur de l'hypothèse selon laquelle la courbe de flux de chaleur est une demi-onde sinusoïdale ?

E14. Similaire à la question précédente, mais dans quelle mesure l'hypothèse selon laquelle le flux de chaleur nocturne est-elle constante dans le temps est-elle valable ?

E15. Dans l'explication entourant la figure 18.10, le chauffage et le refroidissement accumulés ont été référencés aux heures de début lorsque le flux de chaleur est devenu respectivement positif ou négatif. Nous n'avons pas utilisé le lever et le coucher du soleil comme heures de début car ces heures ne correspondaient pas au moment où le flux de chaleur de surface change de signe. Utilisez toutes les équations précédentes pertinentes du chapitre (et du chapitre Rayonnement solaire et infrarouge) pour déterminer le décalage horaire aujourd'hui dans votre ville, entre :

  1. lever du soleil et le moment où le flux de chaleur de surface devient positif pour la première fois.
  2. coucher du soleil et le moment où le flux de chaleur de surface devient négatif pour la première fois.

E16. La nuit, il est possible d'avoir des couches bien mélangées si la vitesse du vent est suffisamment vigoureuse. En supposant une couche limite nocturne bien mélangée sur une surface qui se refroidit avec le temps, décrivez l'évolution (profondeur et force) de cette couche limite stable. De plus, pour la même quantité de refroidissement, comment sa profondeur se comparerait-elle à la profondeur du profil de forme exponentielle ?

E17. Déduire une équation pour la force d'une inversion nocturne de forme exponentielle en fonction du temps, en supposant un flux de chaleur constant pendant la nuit.

E18. Utilisez l'éq. (18.3) et la définition de la température potentielle à retracer Fig. 18.15 en termes de température réelle T vs. z. Discutez de la différence de hauteurs entre le maximum relatif de T et le maximum relatif de .

E19. Pour un sondage linéaire tôt le matin (θ augmente linéairement avec z), comparer analytiquement les taux de croissance de la couche de mélange calculés à l'aide des méthodes thermodynamique et du rapport de flux. Pour certaines situations idéalisées, est-il possible d'exprimer l'une en fonction de l'autre ? Des hypothèses étaient-elles nécessaires ?

E20. Compte tenu d'un sondage tôt le matin, comme indiqué sur la figure 18.16a. Si le flux de chaleur diurne était constant dans le temps, tracez une courbe de la profondeur de la couche de mélange en fonction du temps, en supposant la méthode thermodynamique. Commentez les différentes étapes du taux de croissance de la couche mixte.

E21. Utilisez le sondage tôt le matin (6 heures du matin) donné ci-dessous avec une température de surface de 5°C. Trouvez la température et la profondeur potentielles de la couche de mélange à 11 h, lorsque le réchauffement cumulé est de 800 K·m. Supposons que le profil de température potentielle tôt le matin est :

  1. ∆θ/∆z = 2 K km–1 = constant
  2. (z) = (8°C)·exp(–z/150m)

Astuce : utilisez la méthode de l'empiètement.

E22. Si le taux de chauffage est proportionnel à la divergence verticale du flux de chaleur, utilisez la figure 18.17b pour déterminer le taux de chauffage à chaque z dans la couche mélangée. Comment le profil T de la couche mixte changerait-il avec le temps ?

E23. Supposons que des équations similaires à l'éq. (18.7) s'applique aux flux d'humidité aussi bien qu'aux flux de chaleur, mais que l'éq. (18.9) définit la vitesse d'entraînement basée uniquement sur la chaleur. Combinez ces deux équations pour donner le flux cinématique d'humidité au sommet de la couche mélangée en fonction des sauts potentiels de température et de rapport de mélange à travers le sommet de la couche mélangée, et en termes de flux de chaleur de surface.

E24. Si l'ABL est une région qui sent la traînée près du sol, pourquoi les vents nocturnes peuvent-ils accélérer, comme le montre la figure 18.18 ?

E25. Utilisez les éq. (18.11) et (18.14a) pour montrer comment l'éq. (18.12) est dérivé du profil logarithmique du vent.

E26. Étant donné la valeur modérée de u* qui a été écrit après l'éq. (18.10), à quelle valeur de contrainte (Pa) cela correspond-il ? Comment ce stress se compare-t-il à la pression au niveau de la mer ?

E27. Déduire l'éq. (18.14b) à partir de (18.14a).

E28. Compte tenu du profil de vitesse du vent de l'exemple d'application dans la sous-section de la couche de base, comparez la partie inférieure de ce profil à un profil de vent log.

À savoir, trouver le meilleur profil log-wind pour les mêmes données. Commentez les différences.

E29. En utilisant l'éq. 18.21, trouvez la valeur moyenne (ou simplifiez la notation ) de c·T, où c est une constante.

E30. L'abréviation « rms » signifie « racine carrée moyenne ». Expliquez pourquoi "rms" peut être utilisé pour décrire l'éq. (18.23).

E31. Pour w fixeB et zje , tracer les éq. (18.26) avec z, et identifier les régions à turbulence isotrope.

E32. En utilisant les éq. (18.24 – 18.26), dériver des expressions pour le TKE en fonction de z pour les couches limites statiquement stables, neutres et instables.

E33. Déduire une expression pour le terme de production de cisaillement en fonction de z dans la couche de surface neutre, en supposant un profil de vent logarithmique.

E34. Sachant comment le flux de chaleur turbulent varie avec z (Fig. 18.17b) dans une couche mixte convective, commentez le terme de flottabilité TKE en fonction de z pour cette situation.

E35. Compte tenu d'une certaine quantité initiale de TKE, et en supposant qu'il n'y ait pas de production, d'advection ou de transport, comment le TKE changerait-il avec le temps, le cas échéant ? Tracez une courbe de TKE en fonction du temps.

E36. Utilisez la théorie K pour relier le nombre de Richardson de flux au nombre de Richardson de gradient (Rje = [(|g|/Tv)·∆θ·∆z] / M2 , voir le chapitre Stabilité).

E37. Si la production de cisaillement de TKE augmente avec le temps, comment le terme de flottabilité doit-il changer avec le temps afin de maintenir une catégorie de stabilité de Pasquill-Gifford constante de E ?

E38. Créez une figure similaire à la Fig. 18.25, mais pour le profil du vent du journal. Commentaire sur la variation du flux de quantité de mouvement avec z dans la couche superficielle neutre.

E39. Une valeur négative du flux de quantité de mouvement de corrélation de Foucault près du sol implique que la quantité de mouvement du vent est perdue au sol. Est-il possible d'avoir un flux d'impulsion de corrélation de Foucault positif près de la surface ? Si oui, dans quelles conditions, et qu'est-ce que cela signifierait physiquement ?

S1. Au bout d'une nuit, supposons que le profil ABL stable de la température potentielle a une forme exponentielle, avec une résistance de 10°C et une profondeur de pliage électronique de 300 m. En utilisant ceci comme sondage tôt le matin, calculez et tracez l'évolution de la température potentielle et de la profondeur de la couche de mélange au cours de la matinée. Supposons que D = 12 h, et FHmax = 0,1 K·m s–1. (Astuce : dans l'esprit de l'encadré « Rechercher des solutions » dans un chapitre précédent, n'hésitez pas à utiliser des méthodes graphiques pour résoudre ce problème sans calcul. Cependant, si vous voulez l'essayer avec le calcul, faites très attention à déterminer quels sont vos dépendants et variables indépendantes.)

S2. Supposons qu'il n'y ait pas de turbulence la nuit. Supposons que la surface refroidie par rayonnement ne refroidit que les 1 m inférieurs de l'atmosphère par conduction. Compte tenu des flux de chaleur typiques la nuit, quelle serait la température de l'air résultante le matin ? Décrivez également comment la couche mixte diurne évoluerait à partir de ce point de départ ?

S3. Sur une planète qui n'a pas de noyau solide, mais dont l'atmosphère gazeuse augmente en densité à mesure que l'on s'approche du centre de la planète, y aurait-il une couche limite ? Si oui, comment se comporterait-il ?

S4. Et si vous étiez embauché par un propriétaire de verger pour lui dire à quelle profondeur une couche d'air doit être mélangée par des ventilateurs électriques pour empêcher la formation de givre. Créez une suite de réponses basées sur différents scénarios de conditions initiales, afin qu'elle puisse consulter ces résultats un jour donné pour déterminer la vitesse de réglage des ventilateurs (que nous supposerons peut être utilisée pour contrôler la profondeur de mélange). Énoncez et justifiez toutes les hypothèses.

S5. Et si la surface de la Terre était un parfait conducteur de chaleur et avait une capacité thermique essentiellement infinie (comme si la Terre était une sphère solide d'aluminium, mais avait le même albédo que la Terre). Étant donné les mêmes forçages radiatifs solaires et infrarouges à la surface de la Terre, décrivez en quoi la structure et l'évolution de l'ABL différeraient de la figure 18.8, le cas échéant ?

S6. Et si tout l'air de la troposphère était saturé et trouble. En quoi l'ABL serait-elle différente ?

S7. Supposons que pour une raison quelconque, l'ABL réelle de 2 km d'épaisseur dans notre troposphère soit suffisamment chaude pour avoir une inversion de coiffage nulle un jour particulier, mais qu'elle ressemble à la figure 18.3. Commenter l'évolution de l'ABL à partir de cet état initial. Aussi, comment cet état initial a-t-il pu se produire ?

S8. Si l'ABL était toujours aussi épaisse que toute la troposphère, comment cela affecterait-il l'ampleur de notre cycle diurne de température ?

S9. Il a été indiqué dans ce chapitre que l'entraînement se produit dans un sens à travers l'inversion de coiffage, de l'air non turbulent vers l'air turbulent. Supposons que l'inversion de coiffage soit toujours là, mais que l'ABL sous l'inversion et la couche d'air au-dessus de l'inversion soient turbulentes. Commentez l'entraînement et la croissance de la couche de mélange.

S10. Supposons que TKE n'a pas été dissipé par la viscosité. Comment cela changerait-il notre temps et notre climat, le cas échéant ?

S11. Supposons que le cisaillement du vent détruise le TKE plutôt qu'il ne le génère. Comment cela changerait-il notre temps et notre climat, le cas échéant ?

S12. Supposons qu'il n'y ait jamais eu d'inversion de température plafonnant l'ABL. Comment cela changerait-il notre temps et notre climat, le cas échéant ?

S13. Supposons que les vents ne ressentent aucune traînée de friction à la surface de la Terre. Comment cela changerait-il notre temps et notre climat, le cas échéant ?

S14. Vérifiez que la K-théorie satisfait les règles de paramétrisation.

S15. Des valeurs positives de K impliquent un transport de chaleur sur un gradient descendant (c'est-à-dire que la chaleur passe du chaud au froid, un processus parfois appelé la loi zéro de la thermodynamique). Quelle est l'interprétation physique des valeurs négatives de K ?


18.8 : Exercices à la maison - Géosciences

Centre de prévision des tempêtes

Exercices en classe

    et clé : diviser le vent en composants (moy. 47,7 haut 50, bas 40) et clé : utiliser l'opérateur Del--Divergence tridimensionnelle du vent (moy. 25 haut 25, bas 25) et clé : rationaliser la courbure (Moy. 50 Haut 50, Bas 50) et Légende : Contours d'épaisseur, Fronts, États baroclines et barotropes (Moy. : 45 Haut 45, Bas 45) et Légende : Gradient Divergence du vent associé aux ondes courtes et longues (Moy. 50 Haut 50, bas 50) et clé : vent thermique (moy. 47,5 haut 50, bas 45) et clé : compensation des dîners (moy. 47,0 haut 50, bas 45) et clé : divergence dans les coordonnées naturelles (moy. 49,4 haut 50, bas 47 ) et Légende : Équation de tendance de pression et Compensation de Dines (Moy. 95 High 100, Low 85) et Légende : Étude de cas de l'événement éolien Diablo, 8-9 octobre 2017 (Moy. 92,8 High 100, Low 89) et Clé : Diagnostiquer les fronts et la divergence de la troposphère supérieure à l'aide des modèles de tourbillon (y compris les présentations) (moyenne 186 élevée 188, faible 184)
    et clé : examen du matériel ERTH 260
    (Moy. 93,2 Haut 100, Bas 84) et Clé : Prévision de température déterministe à l'aide d'une équation de tendance de température simplifiée (Moy. 95 Haut 100, Bas 90) et Clé L'élément humain dans les prévisions météorologiques (Moy. 98,2 Haut 100, Bas 94) et Clé : Penser le matériel dans les manuels (en moyenne 99,8 Élevé 100, Faible 99) et Clé : Vent cyclostrophique dans l'ouragan Maria (Moyenne 100 Élevé 100, Faible 100) et Clé : Utiliser le portail Web de réanalyse de la NOAA (Moyenne 100 Élevé 100) , Low 100) : Présentation des climatologies des stations de prévision ponctuelles - Période 2 (Moy 102 High 105, Low 100) et Key : Explications of Features in the Zonal Port of the General Circulation Using Thermal Wind Concepts (Moy 97 High 100, Low 90 )
  • Devoir 9 : Présentation des climatologies des stations de prévision ponctuelles - Période 3 (Moy 92 High 100, Low 60)
  • Devoir 10 : 5 minutes Synopsis des lectures (Voir Lectures) (Moy. 100 High 100, Low 100) et Clé : (Moy. 97 High 100 Low 85)
    et clé (moy. 38,4 haut 46, bas 17) et clé (moy. 45,6 haut 50, bas 40) et clé : (moy. 42,8 haut 50, bas 40) et clé : (moy. 49,0 haut 50, bas 45)
    et Clé (Carte) : Équation de tendance de la température et Advection de température (Moy. 91,3 Haut 100, Bas 85) et Sondage et Clé : Techniques de base (Moy. 178 Haut 195, Bas 150) et Clé : Diagnostic et interprétation graphique de base (Moy. 198 High 200, Low 195) et Key : Contouring Isobares et Isohypses (Moy. 82,5 High 90, Low 70)
  • Exercice de laboratoire 5 (version pdf) et clé : observations météorologiques de surface (METARS) et analyse frontale (dernier jour pour travailler en classe, jeudi 12 octobre 2017) et clé : analyses de cohérence verticale et d'épaisseur (moy. 281 haut 295, bas 244) (Retournez la feuille de calcul Excel par e-mail) (Feuille de calcul de JPM) (rubrique de feuille de calcul Excel 20 pts conforme à la tâche/20 pts conviviale/facile à utiliser) et clé : circulation générale de l'hémisphère sud (moy. 198 élevée, 200, faible 195) et clé : vorticité géostrophique absolue (moy. 194 Haut 200, Bas 190)

Lecture, laboratoire, exercice en classe ou
Devoir écrit

Les lectures sont choisies avec soin et ciblées. Les lectures de Stull sont plus concises, avancées et quantitatives. nous allons faire quelques-uns des problèmes numériques dans Stull.

12 décembre

    et clé (moy. 230 haut 250, bas 190)
  • ERTH 490
  • Levage solénoïdal (circulation "thermiquement directe") et forçage QG avec cyclones frontaux : fronts
  • Équation du mouvement
    et exemple
  • 24 novembre 2004 Affaire
  • Exploration
      : Horrible sécheresse ou pas ?
    • Examen final: 8h45-10-30h, jeudi 14 décembre 2017

    • ERTH 490
    • Fronts en relation avec les fonctionnalités du cloud et les modèles de cloud
    • Fronts et advection de température
        , 500 mb, Analyse d'advection, Fronts en relation avec l'analyse d'advection, Fronts
      • Équation du mouvement
        et exemple
      • Relation entre la circulation et le tourbillon
      • Illustration et exemples de termes de solénoïde
      • Levage solénoïdal (circulation "thermiquement directe") et forçage QG avec cyclones frontaux : fronts

      Activités en classe du jour

      • Exploration
        • Indices atmosphériques et modèles cycliques
          • Modèle de l'Amérique du Nord du Pacifique (ANP)
          • 12 UTC 4 décembre 2017 : 250 mb Hauteurs/Vents Isobares de surface/Précipitations Précipitations accumulées
          • 18 UTC 2 décembre 2017 : 250 mb Hauteurs/Vents Accumulation de précipitations

          28 novembre

          • ERTH 490
          • Fronts en relation avec les fonctionnalités du cloud et les modèles de cloud
          • Fronts et advection de température
              , 500 mb, Analyse d'advection, Fronts en relation avec l'analyse d'advection, Fronts
            • Équation du mouvement
            • Définition cinématique en coordonnées rectangulaires et naturelles
            • Tourbillon tridimensionnel en coordonnées cartésiennes en tant que courbe du vecteur de vitesse
            • Résoudre un déterminant qui inclut une matrice 3X3 avec un exemple
              pour la pente frontale
        • Exercice de localisation frontale ERTH 260
        • Schéma de la section transversale isotherme à travers le front froid
        • Sections transversales réelles, isothermique et isentropique à travers le front polaire
        • Activités en classe du jour

          • Djuric, Pas de nouvelles lectures
          • Bluestein, Pas de nouvelles lectures (Juliana) (Tianny--Earth Vorticity Jonathen--Relative Vorticity Natalie--Absolute Vorticity) (Drew)

          14 novembre

          • ERTH 490
          • Types de fronts et exemple d'occlusion de front chaud
          • KRBL Metgram
          • Où est l'avant ? Carte de surface de la Californie du Nord
          • Analyse 1, Analyse 2, Analyse 3 Advection de la température de surface à partir du champ d'épaisseur, des zones d'épaisseur de surface, des zones d'épaisseur de surface et des fronts, et analyse WPC
          • Équation du mouvement
            pour la pente frontale
      • Activités en classe du jour

        • Exploration
        • Compensation Dines dans les problèmes du monde réel : Topographie du comté de Marin Levage orographique Effets topographiques Produisant la convergence de la couche limite : Convergence par friction Déflexion topographique Canalisation topographique


        • Djuric, Pas de nouvelles lectures
        • Bluestein, Pas de nouvelles lectures (Juliana) (Tianny--Earth Vorticity Jonathen--Relative Vorticity Natalie--Absolute Vorticity) (Drew)
        • ERTH 490
        • Modèles de nuages ​​à cellules ouvertes et fermées : dessins schématiques Emplacement des sondages par rapport aux fronts Illustration satellite
        • Façades
        • Nuages ​​et fronts
        • Équation du mouvement
        • A partir de 301 (ERTH 261) : Relation Frontale/Epaisseur, Séquence Cyclone Ondulatoire, Occlusion/Sat/Fronts

        Activités en classe du jour

        • Exploration
          • SuperStorm Sandy : tracé de surface à 0100 UTC, carte de surface, carte de 500 mb, VIS satellite, boucle radar, effets des ondes de tempête : Atlantic City et Connecticut et à Manhattan : image 1, image 2, image 3
          • Quiz #4 : Mardi 7 novembre 2017

          • Djuric, Chapitre 8, 9, 10, 11 (jusqu'à la page 194)
          • Bluestein, Chapitre 4, pp. 195-200 247-261 Chapitre 5, pp. 281-284 Parcourir la section 5.2.1 pp. 303-323.
          • ERTH 490
          • Modèles de nuages ​​à cellules ouvertes et fermées : dessins schématiques Emplacement des sondages par rapport aux fronts Illustration satellite
          • Équation du mouvement
          • Numéro Froude
          • Comprendre les sauts hydrauliques à l'aide du nombre de Froude et de la fréquence de Brunt-Vaisala

          Activités en classe du jour

          • Exploration et Sounding Pacifique à l'ouest de Washington et Pacifique à l'ouest de San Francisco
          • Changement de modèle à venir : boucle d'eau précipitable et boucle de précipitation accumulée
          • Qu'est-ce que le "Polar Vortex" (alias "Circumpolar Vortex")
          • Djuric, Chapitre 8, 9, 10, 11 (jusqu'à la page 194)
          • Bluestein, Chapitre 4, pp. 195-200 247-261 Chapitre 5, pp. 281-284 Parcourir la section 5.2.1 pp. 303-323.
          • ERTH 490
          • Prévision "Medium Range" (Au-delà de 84 h)
          • Techniques de prévision probabiliste à moyen terme
          • Stations de prévision pour la période 2 : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Bureaux de prévision : KMTR, KPQR, KTFX, KEAX, KOKX
          • Climatologies : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Équation du mouvement
          • Compensation de Dines : Formation d'anticyclone de surface - exemple Convergence de 250 mb Convergence de 1000 mb Vitesse verticale de 500 mb Tendance de la pression de surface Pression de surface
          • Compensation Dines : Chutes de pression en surface - intensification/mouvement de la zone de basse pression : convergence de 300 mb Vitesse verticale de 500 mb Convergence de 1000 mb Modèle de surface
          • 9 novembre 2015 : 250 mb Divergence (en pointillés) 500 mb de vitesse verticale (vers le haut=solide) 1000 mb Divergence (solid=convergence) nam_thick 200 mb map 500 mb map Radar de sondage par satellite visible
          • Exemple d'inclinaison : façades de surface, températures de surface, 850 mb, 700 mb, 500 mb, 250 mb
          • A partir de 301 (ERTH 261) : Relation Frontale/Epaisseur, Séquence Cyclone Ondulatoire, Occlusion/Sat/Fronts

          Activités en classe du jour

            : Présentation de Spot Foreqcast Station Climatologies (dû mardi 17 octobre) et Key: Explications of Features in the Zonal Port of the General Circulation Using Thermal Wind Concepts (dû mardi 24 octobre)

          • Djuric, Chapitre 8, 9, 10, 11 (jusqu'à la page 194)
          • Bluestein, Chapitre 4, pp. 195-200 247-261 Chapitre 5, pp. 281-284 Parcourir la section 5.2.1 pp. 303-323.
          • ERTH 490
          • Conseil en météorologie
          • Exemple de produit de travail : graphique des précipitations 1, graphique 2
          • Stations de prévision pour la période 2 : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Bureaux de prévision : KMTR, KPQR, KTFX, KEAX, KOKX
          • Climatologies : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR

          Activités en classe du jour

            et Clé : Vent thermique (dû mardi 10 octobre)
          • Exercice en classe 7 et clé : Compensation des dîners (à remettre le mardi 24 octobre)

            : Présentation de Spot Foreqcast Station Climatologies (dû mardi 17 octobre) et Key: Explications of Features in the Zonal Port of the General Circulation Using Thermal Wind Concepts (dû mardi 24 octobre)

          • Bluestein, pp. 32-40 37-73 bas de page 181-198 247-271 282-284 296-298
          • Djuric, (Déjà attribué--Chps 1, 2) Chapitre 3 Chapitre 4, pp. 50-62 Chapitre 6, 88-96 Chapitre 7, 105-107 Annexe A, B, C, D,H, I (advection de température)
          • ERTH 490
          • Phénomène Chinook : Schéma et Stuve
          • Stations de prévision pour la période 2 : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Bureaux de prévision : KMTR, KPQR, KTFX, KEAX, KOKX
          • Climatologies : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR

          Activités en classe du jour

            : Présentation de Spot Foreqcast Station Climatologies (dû mardi 10 octobre)

          • Bluestein, pp. 32-40 37-73 bas de page 181-198 247-271 282-284 296-298
          • Djuric, (Déjà attribué--Chps 1, 2) Chapitre 3 Chapitre 4, pp. 50-62 Chapitre 6, 88-96 Chapitre 7, 105-107 Annexe A, B, C, D,H, I (advection de température)
          • ERTH 490
          • Stations de prévision pour la période 2 : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Bureaux de prévision : KMTR, KPQR, KTFX, KEAX, KOKX
          • Climatologies : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
          • Avancées en météorologie synoptique : observations <->Outils <->Modèles : discussion Bluestein : Tableau 1.1--Parties A, B et C
          • Avancées en analyse : Conventions d'analyse de diagnostic et de pronostic :
            • Analyse des latitudes moyennes dans un contexte global : Circulation générale : Djuric Fig. 1-2, 1-4 (Schéma de circulation générale : Non-majeures et majeures)
            • Exemple : Concept 1000 mb de hauteur, 1000 mb de vent géostrophique, 1000 mb de vent agéostrophique, 1000 mb de vent

            Activités en classe du jour

            • Exercice en classe 5 et Clé : Divergence de gradient de vent associée aux ondes courtes et longues (à remettre le jeudi 28 septembre 2017) et Clé : Vent thermique (à remettre le mardi 10 octobre)

            • Devoir 6 et Clé : Utilisation du portail Web de réanalyse de la NOAA (dû mardi 3 octobre 2017) : Présentation des climatologies des stations de prévision ponctuelle (dû mardi 10 octobre)

            • Bluestein, pp. 32-40 37-73 bas de page 181-198 247-271 282-284 296-298
            • Djuric, (Déjà attribué--Chps 1, 2) Chapitre 3 Chapitre 4, pp. 50-62 Chapitre 6, 88-96 Chapitre 7, 105-107 Annexe A, B, C, D,H, I (advection de température)

            26 septembre

            • ERTH 490
            • Inversions de subsidence : Schéma 1, Schéma 2, Schéma 3 et Schéma 4
            • Cas d'inversion de subsidence
            • Stations de prévision pour la période 2 : SFO, PDX, GTF, MSY et EWR
            • Advances in Synoptic Meteorology: Observations <->Tools <->Models: Bluestein discussion: Table 1.1--Part A, B and C
            • Advances in Analysis: Diagnosis and Prognosis Analysis Conventions:
              • Analysis Errors: 500 mb chart
              • More Examples: Bluestein Chapter 2, Figs. 2.3, 2.7, and 2.10, Djuric Fig. 3-2 and 3-4
              • Middle Latitude Analysis in a Global Context: General Circulation: Djuric Fig. 1-2, 1-4 (General Circulaton Schematic: Non-majors and Majors)and Answer
              • Pressure Gradient Acceleration in Pressure Coordinates and Geopotential

              Inclass Activities of the Day

              • Surface Lows: Dynamic-- related to divergence east of trough axes and west of ridge axes in the upper troposphere and Thermal (warm core) -- related to upper tropospheric divergence in response to thickness (temperature) rises in whole air column -- Wave cyclone of January 4, 2008 and Katrina
              • WGSL scripts: difax, sfcplot, sfcwx with region syntax -re=us
              • wxp
                and Key: Thickness Contours, Fronts, Baroclinic and Barotropic States
            • Inclass Exercise 5 and Key: Gradient Wind Divergence associated with Short Waves and Long Waves ( Due Thursday 28 September 2017)

              • Bluestein, pp. 32-40 37-73 bottom of page 184-198 247-271 282-284 296-298
              • Djuric, (Already assigned--Chps 1, 2) Chapter 3 Chapter 4, pp. 50-62 Chapter 6, 88-96 Chapter 7, 105-107 Appendix A, B, C, D,H, I (temperature advection)

              September 19

              Inclass Activities of the Day

                Gradient Wind vs Geostrophic Wind
          • Bluestein, 37-73 bottom of page 184-198.
          • Djuric, (Already assigned--Chps 1, 2) Chapter 3 Chapter 4, pp. 50-52 Chapter 6, 88-96 Chapter 7, 105-107 Appendix A, B, C and (through definition of Probabilistic Forecasting but not beyond)
          • September 12

            • ERTH 490
            • Evaluating Pressure Gradients in Different Coordinate Systems on Weather Maps
              • Pressure Gradient Diagram
              • Streamlines and Trajectories

              Inclass Activities of the Day

              • WGSL scripts: getdata, disc, sfcplot
              • Relative humidity at 700 mb plot: nam_maps nam_relhum
              • Climatology--Tucson
              • Specifying a region for some WGSL scripts: -re=lat,-lon (for West longitudes) and specifying a variable to plot beyond the default
              • Hurricane Tornado Environments
                • Irma: Surface and 500 mb

                Devoirs

                  Gradient Wind vs Geostrophic Wind
              • Bluestein, 37-73 bottom of page 184-198.
              • Djuric, (Already assigned--Chps 1, 2) Chapter 3 Chapter 4, pp. 50-52 Chapter 6, 88-96 Chapter 7, 105-107 Appendix A, B, C and (through definition of Probabilistic Forecasting but not beyond)
              • 5 septembre

                • ERTH 490
                  • Projected Structure
                  • Surface Chart with Temperatures and Infrared Satellite
                  • Soundings: West of Eye, Eye, East of Eye
                  • Wind Direction
                    • Wind Direction .
                    • Lagrangian and Eulerian Derivatives (Section 1.3.8 in Bluestein)
                    • Evaluating Pressure Gradients in Different Coordinate Systems on Weather Maps
                      • Pressure Gradient Diagram
                        (from Metr 201) and from Bluestein, Fig. 1.1 and 1.2

                      Inclass Activities of the Day

                      Devoirs

                        Inclass Exercises:
                          : Breaking the Wind into Components (Due at end of class period, September 5, 2017) and Key: Using the Del-Operator--Three-dimensional Divergence of the Wind (Due at end of class period, September 7, 2017)

                        • Key 1 and Key 2 Bluestein, Chapter 1 and Chapter 2, pp. 32-39, 57-69
                        • Djuric, Chapters 1 and 2 pp.29-41 (through definition of Probabilistic Forecasting but not beyond)
                        • For Tuesday,29 August,read Doswell, C.A. III, 1986: The Human Element in Weather Forecsting, Nat. Wea. Dig., 11, 6-17. (Sections 1 and 2 only)
                        • Forecast Contest:
                        • Spot Forecast Climatologies (pdfs): San Francisco, Los Angeles, Tucson, Saint Louis and Miami
                        • Primitive Equations
                            (Conceptual Review from ERTH 260) and Primitive Equations (Look Ahead)
                        • What does the hypsometric equation imply MUST be associated with the 500 mb height anomalies shown here (if the surface pressure is 1000 mb)? Temperature Anomalies
                        • What does the hypsometric relation state will happen to the thicknesses if temperature changes associated with Temperature Advection occur? Conceptually
                        • What are thicknesses and why are they important?
                          • s (from ERTH 260
                      • From ERTH 260 and Vertical Temperature Gradient Represented Algebraically and Calculus Notation
                      • Finding temperature advection from isotherm and thickness patterns
                        • Horizontal Temperature Advection Inferred from Maps: Step 1, Step 2,
                        • Creating a Simple Point Temperature Forecast on the Basis of Horizontal Temperature Advection Alone
                        • Lagrangian and Eulerian Derivatives (Section 1.3.8 in Bluestein)

                        Inclass Activities of the Day

                        • Using the Lab to Generate 1000-500 mb Thickness Charts
                        • Harvey
                          • Warm Core Structure Illustration
                          • Surface Plots: August 26, 03UTC, and August 27, 20 UTC , 925 mb, 850 mb Winds and Equivalent Potential Temperature, 700 mb, 500 mb Winds and Temperature, 250 mb, 150 mb
                          • Hurricanes over ocean over land
                          • Boundaries/instability increases
                          • Frictional Convergence Effects Illustrated
                              and Radar Reflectivity (1 km)
                          • Devoirs

                            • Inclass Exercises:

                              : Temperature Tendency Equation and Temperature Advection (Due Tuesday 5 September 2017)


                            18.8: Homework Exercises - Geosciences

                                       

                            Introduction to Finite Differences and
                            Finite Elements in the Geosciences

                            Over the last several decades, computing has played an increasingly important role in the earth sciences. This trend has developed along with the rapid increase in computational power available to scientists, as well as the increasing availability of numerical codes that can be used to solve problems. However, to use these numerical codes effectively, scientists must have a basic understanding of how these codes work. This class will introduce students to basic numerical approaches to solving problems in the earth sciences. We will focus primarily on finite difference and finite element methods. Example problems will be insprired by the solid earth geopysics, but will be general enough that the understanding gained from this class can be used in broader fields of the earth sciences.


                            UC Davis Math 201B Une analyse

                            • Lecture 01 (January 04): Introduction. Basic Notions of Measure Theory. (Sections 1.1 and 1.2 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 02 (January 06): Basic Notions of Measure Theory. Monotone Class Theorem. (Sections 1.2 and 1.3 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 03 (January 08): Monotone Class Theorem. Uniqueness of Measures (Sections 1.3 and 1.4 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 04 (January 11): Definition of Measurable Functions and Integrals (Section 1.5 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 05 (January 13): Monotone Convergence. Fatou's Lemma. Dominated Convergence (Sections 1.6-1.8 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 06 (January 15): Product Measure. Fubini Theorem (Sections 1.10-1.12 of Lieb and Loss).
                            • Lecture 07 (January 20): L^P Spaces (Section 2.1 of Lieb and Loss). Approximate Identity. Approximation of L^2 functions by trigonometric polynomials (Section 7.1 of Hunter-Nachtergaele).
                            • Lecture 08 (January 22): Unconditional and Absolute Convergence of Unordered Sums (Section 6.3 of Hunter-Nachtergaele).
                            • Lecture 09 (January 25): Bessel Inequality. Orthonormal Bases(section 6.3 og H-N).
                            • Lecture 10 (January 27): Parseval's Identity. Existence of an Orthonormal Basis (section 6.3 og H-N).
                            • Lecture 11 (January 29): The Fourier Basis. Convolution. (Section 7.1 of H-N).
                            • Lecture 12 (February 1): The Fourier Basis. Convolution. (Section 7.1 of H-N).
                            • Lecture 13 (February 3): Fourier Series of Differentiable Functions. Sobolev Spaces. Sobolev Embedding. (Section 7.2 of H-N).
                            • Lecture 14 (February 5): Weak Derivative. The Heat Equation. (Sections 7.2 and 7.3 of H-N).
                            • Lecture 15 (February 8): More Applications of Fourier Series. Weyl Ergodic Theorem (Section 7.5 of H-N).
                            • Lecture 16 (February 10): Wavelets (Section 7.6 of H-N).
                            • Midterm (February 12).
                            • Lecture 17 (February 17): Orthogonal Projections (Section 8.1).
                            • Lecture 18 (February 19): The dual of a Hilbert space (Section 8.2).
                            • Lecture 19 (February 22): The adjoint of an operator (Section 8.3).
                            • Lecture 20 (February 24): The adjoint of an operator (Section 8.3).
                            • Lecture 21 (February 26): Self-adjoint and unitary operators (Section 8.4).
                            • Lecture 22 (February 29): The mean ergodic theorem (Section 8.5).
                            • Lecture 23 (March 2): Weak convergence ina Hilbert space (Section 8.6).
                            • Lecture 24 (March 4): The spectrum of bounded linear operators (Sections 9.1 and 9.2).
                            • Lecture 25 (March 7): The spectrum of bounded linear operators (Sections 9.1 and 9.2).
                            • Lecture 26 (March 9): The spectral theorem for compact, self-adjoint operators (Section 9.3).
                            • Lecture 27 (March 11): Compact operators (Section 9.4).
                            • Lecture 28 (March 14): Differential Calculus and Variational Methods (Chapter 13).


                            Geology 101 Lab Information

                            Starting in September Passport to Science program
                            This is away to earn up to 10 bounus points through
                            the end of the semester by:

                            discussing your research project and
                            2) attending events sponsored by the Common
                            Reading Program - click on link below for eligible events

                            http://commonreading.wsu.edu/calendar/

                            The passports will be passed out or you may pick-up your
                            passport the week of January 15 or thereafter. To receive
                            credit attend and get your passport stamped or afix the
                            documentation for each event from CougSync to the booklet.
                            Instructions for documenting your attendance
                            You will turn in your passport at your lecture during
                            dead week so your bonus points can be tallied and recorded.

                            Information on the Order of the Crimson Key, prizes,
                            scholarships and tickets to the Premier of Ready Player One
                            in Pullman and Upcoming Gold Key Bonus point events


                            If you are interested in learning more about what geologist do and job opportunities, check out the link to geology.com
                            If you have any questions please contact me.

                            Clicker On-Line Registraton
                            An on-line WSU registration system for the iclickers is now available. You will need register your iclicker here by clicking on the appropriate link below. Please follow the instructions.
                            Use your Student ID and then type in your iclicker ID making sure all letters are capitalized. If you are unable to read the iclicker ID then please bring your iclicker to me during office hours and I can retrieve the ID number for you so you can complete your registration.

                            Grades are posted by the last 5 digits of your WSU ID number in numerical order. If there are duplicate numbers then the number is followed by the first letter of the first name.

                            Grade reminder:
                            As stated in the course syllabus you must receive at least a 60% in lecture and at least 60% in lab to pass the course. If you are lower than 60% in either you will fail the course. If you have 3 or more unexcused lab absences then you fail the course. An excused absence means you made up the missed lab.

                            At the end of the grade sheet after all the lecture scores you will find:
                            1) lecture final exam score (number of correct points out of 130pts)
                            so look in the next column for the final exam % (highlighted)
                            2) total lecture points and lecture%.
                            3) total lab points and lab%
                            4) combined lecture and lab points and the course%
                            5) I have added two more columns # lecture absences which
                            is based on the number of days with 0 values for iclickers
                            6) attendance bump if there are 5 or fewer absences then
                            the next column will have a 0.5% value which will be
                            added into the course average.
                            7) the next column (course% + bump) is the adjusted
                            course average.
                            Your final letter grade is based on the adjusted course
                            average and the grading scale in the lecture syllabus.
                            There is no rounding. The attendance bump is designed to
                            take care of students near the grade break.

                            I will post the letter grade when I have finish calculating them.

                            Sec 1 (MWF 10:10am) updated May 5
                            Sec 2 (MWF 1:10pm) updated May 5

                            Please check your scores for accuracy, if you see an error in the lecture please bring me the original paper so the recording error can be corrected.

                            If you believe your lab score is not correct then please check the Blackboard site for your lab scores and contact your TA if there are any recording errors.

                            Have you picked up all your Assignments, Quiz , and Exams?
                            Any quizzes, exams, homework, and in-class assignments that have not been picked up during class are available in the brown cabinet on the left as you enter Geology Tutor office (Webster 152). Ask the TA on duty to open the cabinet and retrieve your papers.

                            Labs which were not picked up/returned are also filed in this cabinet by lab section number. Ask the TA for assistance in retrieving your labs.



                            Homework, Assingments and Term Project:
                            Help links: How to Register for Smartwork5 with Blackboard - video
                            Syllabus homework part 1-3 for sec 1 and 2 tutorial portion with on-line instructions

                            Syllabus homework part 3
                            Due at begining of class Friday 12 janvier 2018


                            Information sheet
                            Due at begining of class Friday January 12, 2018

                            Mineral Homework
                            Due: Monday January 29, 2018 at begining of class
                            (late pentalty: pts reduced by 50% per day late)

                            Geologic Time/Structures Homework
                            if you download the worksheet, you will need to purchase a blue bubble (scantron) form (200 question)

                            Both worksheet and bubble form are due at the beginning of class Friday March 9, 2018
                            assignments may be turned in early if you like
                            (late pentalty: pts reduced by 50% per day late)

                            GeoTour Homework (accessable through on-line SmartWork site)
                            Due Tuesday April 24, 2018 at 11:59pm (site closes)
                            Download the following files:
                            Geology 101 GeoTour Homework instructions
                            Geotours2e.kmz (save this file to your hard drive)

                            Research Project information

                            The research project is an intergal part of the lab. Information
                            about the research project is available on the lab Blackboard site.
                            Your lab TA will explain about the requirements and due dates.

                            The idea of the research project is to have you apply what you are learning
                            in this course. The topics are not limited to lectuure or lab. Tu es
                            encouraged to work on the prject early and talk with your TA or myself
                            about your project and photos. The only restriction is that the project and
                            photos can not be within Pullman or along the Pullman-Moscow highway.
                            You may use photos you have taken from previous trips but clear this with
                            your Lab TA. Photos taken from the Internet are not acceptable and are
                            considered plariarism.



                            Lecture Notes: Material for Quiz 3 and Exam 3

                            Week 8 February 26 - March 2
                            Feb. 26 Chapter 10 Geologic Time continued
                            Feb. 28 Chapter 10 Geologic Time continued
                            Mar. 2 Chapter 9 Crustal Deformation and Mountain Building

                            Week 9 February 26 - March 2
                            Mar. 5 Chapter 9 Crustal Deformaton continued
                            Mar. 7 Chapter 9 Crustal Deformaton continued
                            Mar. 9 Exam 2 (Interlude B, Chapters6,7,10,9)

                            Week 10 March 19 - March 23
                            Mar. 19 Chapter 13 Unsafe Ground: Landslides and Other Mass Movements
                            Mar. 21 Chapter 13 Mass wasting continued
                            Mar. 23 Chapter 14 Streams and Rivers: The Geology of Running Water

                            Week 11 March 26 - March 30
                            Mar. 26 Chapter 14 Streams and Rivers continued
                            Mar. 28 Chapter 16 A Hidden Reserve: Groundwater
                            Mar. 30 Chapter 16 Groundwater continued

                            Week 12 April 2 - April 6
                            Apr. 2 Chapter 16 Groundwater continued
                            Apr. 4 Chapter 15 Restless Realm: Ocean and Coasts
                            Apr. 6 Chapter 15 Ocean and Coasts continued and Quiz 3
                            Chapters 13, 14, 16

                            Week 13 April 9 - April 13
                            Apr. 9 Chapter 18 Amazing Ice: Glaciers and Ice Ages
                            Apr. 11 Chapter 18 Glaciers continued
                            Apr. 13 Chapter 18 Glaciers continued

                            Week 14 April 16 - April 20
                            Apr. 16 Chapter 18 Glaciers and Ice Ages continued
                            Apr. 18 Chapter 8 A Violent Pulse: Earthquakes
                            Apr. 20 Chapter 8 Earthquakes continued

                            Week 15 April 23 - April 27
                            Apr. 23 Chapter 8 Earthquakes continued
                            Apr. 25 Interlude D The Earth's Interior Revisited: Insights
                            from Geophysics
                            Apr. 27 Connections - Review Chapters 1-7, 9,10, Interlude B

                            Week 16 April 30 - May 4 Final exam week
                            May 4 Geology 101 lect sec 1 8-10am (Webster 16)
                            Geology 101 lect sec 2 3:10-5:10pm (Webster 16)


                            Panopto Video Recording of Daily Lectures:
                            Lecture presentations have been video recorded and are available through
                            the link below or through the Blackboard space using the Panopto link
                            under Lectrue Content in the Navigation area.

                            Week 7 February 19 - 23
                            Feb. 19 University Holiday - no class
                            Feb. 21 Chapter 7 Metamorphism: A process of Change
                            Feb. 23 Chapter 10 Deep Time: How Old is Old? et
                            quiz 2 (Interlude B, Chapters 6 and part of 7 thru Wed Feb.21)

                            Week 8 February 26 - March 2
                            Feb. 26 Chapter 10 Geologic Time continued
                            Feb. 28 Chapter 10 Geologic Time continued
                            Mar. 2 Chapter 9 Crustal Deformation and Mountain Building

                            Week 9 February 26 - March 2
                            Mar. 5 Chapter 9 Crustal Deformaton continued
                            Mar. 7 Chapter 9 Crustal Deformaton continued
                            Mar. 9 Exam 2 (Interlude B, Chapters6,7,10,9)


                            Quiz and Exam Study guides Slides sets
                            Quiz1 & Exam 1 (Chapters 1, 2, 3, 4, 5) Review slides
                            Quiz 2 & Exam 2 (Int-B,D Chapters 6,7,10,9) Review slides
                            Quiz 3 & Exam 3 (Chapters 1-10,14-16,8,InterludeF,D)
                            Review slides Exam 3 part 1 (Chapters 13,14,16,15)
                            Review slides Exam 3 part 2 (Chapters 18,8,Interlude F)



                            Review slide sets created with Microsoft PowerPoint so it is recommended that you use use Internet Explorer to view. Viewing problems have been reported using other internet browsers.


                            Type and level of course
                            Entry level GIS course for geoscience students.

                            Geoscience background assumed in this assignment
                            Basic knowledge of groundwater, water table geometry.

                            GIS/remote sensing skills/background assumed in this assignment
                            Projections and coordinate systems, symbolizing and colorizing layers, hillshading, layer manipulation, ArcScene basics, working with rasters and shapefiles, making work flow charts.

                            Software required for this assignment/activity:
                            ArcGIS (ArcInfo license level) with Spatial Analyst extension

                            Time required for students to complete the assignment:
                            One week of class/lab plus homework


                            Type and level of course
                            Entry level GIS course for geoscience students.

                            Geoscience background assumed in this assignment
                            Rien.

                            GIS/remote sensing skills/background assumed in this assignment
                            Rien.

                            Software required for this assignment/activity:
                            Rien.

                            Time required for students to complete the assignment:
                            One and a half class periods plus homework.


                            Math 185: Introduction to Complex Analysis

                            GSI Office hours: GSI Office hours are in Evans 961. They are 3-5pm every day of the week.

                            My Office hours: Location: Evans 749 RRR Office hours: 3:30-5 on Tuesday, Dec 4. 2-3:30 and 5-6 on Wednesday, Dec 5. Please e-mail me if you'd like other office hours.

                            Final exam: Thursday, 12/13/18 11:30am-2:30pm. Location: classroom.

                            Conditions préalables: Math 104 or equivalent. I will assume familarity with basic concepts like sup, inf, Cauchy sequences, etc. In addition, basic knowledge of multivariable calculus is expected, including partial derivatives and line integrals.

                            Text: The primary text for this course is Complex Analysis by Stein and Shakarchi [S-S]. Students should feel free to consult other books for additional exercises and/or alternative presentations of the material (see in particular the book by Gamelin [G] linked below, which is available electronically to all UCB students). Students are expected to read the relevant sections of the textbook, as the lectures are meant to complement the textbook, not replace it, and we have a lot of material to cover.

                            Classement: 20% homework, 2 x 20% in-class midterms (10/2 and 11/8), 40% final exam. The lowest two homework scores will be dropped. No makeups for the midterms will be given except in cases requiring special accommodation. Your exam grade will be computed based on the maximum of the following three schemes: (0.2)MT1 + (0.2)MT2 + (0.4)F (0.2)MT1 + (0.6)F (0.2)MT2 + (0.6)F

                            Site Internet: For now, the only website is this page, http://math.berkeley.edu/

                            dcorwin/math185F18.html. I will use bcourses for solutions and other non-public information, such as my phone number.

                            • Homework will be assigned regularly (see the syllabus) and due at the beginning of class. I grant extensions in reasonable circumstances, but you must talk to me as early as possible. The longer you wait, the less flexible I will be.
                            • You may work together to figure out homework problems, but you must write up your solutions in your own words in order to receive credit. In particular, please do not copy answers from the internet or solution manuals. Since a major purpose of the homework is to prepare you for the exams, I encourage you to give each problem an honest shot by yourself (say, at least thirty minutes) before discussing it with others. Another useful practice is if you're stuck on a problem, come to office hours and ask for a hint. The more you figure out on your own, the better your understanding of the material, and the better you'll do both on the exams and in your future endeavours that might require complex analysis.
                            • The usual expectations and procedures for academic integrity at UC Berkeley apply. Cheating on an exam will result in a failing grade and will be reported to the University Office of Student Conduction. Please don't put me through this.
                            • Please let me know sooner rather than later if you need any accommodations related to the Disabled Student Program (DSP). I am more than happy to make arrangements, but it really helps if you tell me earlier rather than later.
                            • Per university guidelines, it is your responsibility to notify the instructor in writing by the end of the second week of classes (September 7) of any scheduling conflicts due to religious observance or extracurricular activities, and to propose a resolution for those conflicts.
                            • Complex Analysis by Theodore W. Gamelin (accessible from UCB IP addresses)
                            • Complex Analysis by George Cain (a personal favorite, gives a nice overview of the basic results of complex analysis)
                            • Class Notes from 18.04 by Jeremy Orloff
                            • For multivariable calculus, I like: Multivariable Calculus by George Cain and James Herod

                            Aperçu du cours: The goal of this course is to introduce students to the world of complex analysis. On the face of it, complex analysis is just differentiating and integrating with respect to a complex variable rather than a real variable. However, the two-dimensional nature of the complex numbers gives complex analysis many interesting features unknown to students of real analysis. The bulk of the course will consist in developing the basics of complex analysis, roughly Chapters 1-3 of [S-S]. After that, I hope to cover a few additional topics, depending on time and the interests of the students. Possiblities include the gamma function, the Riemann zeta function, conformal mappings, the Hadamard product formula, elliptic functions, and modular forms.


                            Mineralogy and Crystal Chemistry - GLY 4200C

                            Lab Final Closed Notes - Monday Wednesday Statistics are posted.

                            Lab Final Open Notes - Monday Wednesday

                            Lecture Presentations

                            * Presentation is preliminary - material will be added or removed

                            • Color in Minerals
                            • Crystal Class
                            • Elemental Abundances in the Earth and Geochemical Classification of the Elements
                            • Lever Rule An Adobe PDF version is here
                            • Magnetism
                            • Nitrates
                            • Piezoelectricity
                            • Pyroelectricity
                            • Veins and Vein Mineralization
                            • X-ray Crystallography lecture notes (PDF file)

                            Additional Information Sources

                            Chemical Bonding

                            • Chemical Bonding A complete review of chemical bonding by Ken Drews. Material covered exceeds the scope of this course, but it is a good review.
                            • Chemical Bonding Index Links to a series of pages with information about various types of bonds
                            • ICSD Chemistry Zone: Bonding Lessons Links to a number of web pages, some of which have very good information and animations - CAUTION This link is often very slow.
                            • Understanding Chemistry: Bonding A good deal of useful information here about bonding, but not specifically applied to minerals

                            Constants

                            Cristallographie

                            • Minerals, Crystals and Their Systems An illustrated article by Charles Lewton-Brain
                            • Crystallography branch of the Mineral database. Written by David Barthelmy, the Mineral Database contains a wealth of useful information. The crystallography page contains links to pages on each of the 32 crystal classes, including Java Applet Crystal Models, available in both mono and stereo views. You can manipulate the models, and add Miller Indices of the crystal faces. Models may be viewed in motion or stationary, and may be seen in several different visual formats.
                            • Making Matter: The atomic structure of materials A site featuring VRML "3-D" graphics to show and discuss the structures of many materials, including several different types of minerals and mineralogically important structures. There are discussions of close packing, packing of different size atoms, examples of octahedral and tetrahedral holes in structures, etc. Many common mineral structures are shown. The site is in France, and viewing the structures requires large downloads and VRML capability in your browser. Best to visit this site when the Internet isn't too busy.
                            • M.C. Escher Sketching Tool
                            • Mineral Structure Database From the Mineralogical Society of America - under construction, but useful
                            • Simple, Common, and Interesting Molecules 3-D representations of a number of molecules, including a selection of minerals.

                            Éléments

                            Glossaire

                            Journals

                            • Geological Materials Research Abstracts on-line, the articles are in pdf format and must be downloaded
                            • American Mineralogist Journal of the Mineralogical Society of America - contents from 1916-present are on-line, with abstracts available in pdf format

                            Mineral Data

                            • Alphabetical Mineral List A very comprehensive list of minerals, with more data than most people will need.
                            • Athena Mineral Databases A series of databases, including mineral lists, mineral search, and mineral pictures. They are developing a search engine for mineral locations, an unusual feature.
                            • Mineralogy Database More than you ever wanted to know! Information on 4442 Mineral species as of 8/31/08. Includes images and .wav files for pronouncing mineral names.
                            • Mineral Keys Trying to identify an unknown mineral? There are a variety of keys based on physical and optical data available at this site.
                            • Mineral Gallery Data on minerals by name, by class, and by groupings (birthstones, gemstones, etc.). Produced by Amethyst Galleries, Inc., a commercial site ("The First Internet Rock Shop!").
                            • The Mineral and Gemstone Kingdom An excellent general reference site, with mineral data, photos, etc. Financed by some banner advertising, but not enough to be offensive.
                            • Mineral Structure database Joseph Smyth collection of mineral structures, illustrated with drawings of many structures.

                            Mineral Images

                            • Alan Guisewite Personal Collection Images arranged in various ways, but easy to use.
                            • Musee de mineralogie, Ecole des Mines de Paris Link is to the mineral catalogue page, which has links to short descriptions of minerals in their collection, many with photos. In French, with some English, but easy to navigate.
                            • Ken's Fluorescent Minerals Nine images of minerals fluorescing under ultraviolet light, and links to additional pages of images.
                            • Mineral Gallery Has images of many minerals. Produced by Amethyst Galleries, Inc., a commercial site.
                            • Smithsonian Gem and Mineral Collection Gems and Minerals part of "The Dynamic Earth" presentation of the Smithsonian

                            Mineral News

                            Mineral Resources

                            • USGS Mineral Resources Division Links to many government mineral resource files. Map based Java applet may be painfully slow at times.

                            Mineral Societies

                            Musées

                            • The Dynamic Earth - Uses the Museum of Natural History at the Smithsonian for a multimedia presentation with several sections, including Gems and Minerals and Rocks and Mining

                            Bulletin

                            • The Lattice Newsletter of the Mineralogical Society of America, available on-line through 2004
                            • Elements Magazine - New home of the Lattice starting 2005

                            Optical Mineralogy

                            • Birefringent Crystals in Polarized Light An Interactive Java Tutorials from Olympus Microscopes showing the addition and subtraction colors of a mineral displaying first order white interference colors.
                            • Index of Refraction Measurement Both the Becke Line and Oblique Illumination methods are covered. An excellent subpage with illustrations of the oblique illumination procedure results is here. These pages were created by J.M. DeRochette.
                            • Interference Colors An "unofficial" web page of the University of Wisconsin, Green Bay. Professor Steve Dutch is the author. It has excellent explanations of the phenomenon of interference colors.
                            • Optical Mineralogy Course Notes Dr. Greg Finn of Brock University, St. Catharines, Ontario, has a complete set of lecture notes for a course in optical mineralogy online. Diagrams explaining the physical principles behind optical mineralogy are available, as well as photomicrographs illustrating many of the points discussed. Excellent reference for those wanting to know more about the subject.
                            • Relief An illustrated guide to the Becke line method
                            • UCLA Thin Section Mineral Index An alphabetical index to approximately one hundred web pages containing images of minerals in plane polarized and crossed Nicols, as well as useful optical data about the mineral.
                            • University of British Columbia Earth and Ocean Sciences Image Collection Collections of slides relating to various aspects of geology, including mineralogy and petrology.

                            Phase Diagrams

                            • Mineral Stability and Phase Diagrams Prof. Stephen Nelson, Tulane University. Good coverage of the topic, including the thermodynamics behind the subject.
                            • Two Component Phase Diagrams - Prof. Stephen Nelson, Tulane University, has a concise summary of much of the material we covered on binary phase diagrams.
                            • Binary Eutectic Phase Diagrams Prof. Lynn Fichter, James Madison University
                            • Binary Solid Solution Diagrams Prof. Lynn Fichter, James Madison University
                            • Phase Diagrams - Prof. Lynn Fichter, James Madison University
                            • Ternary Phase Diagrams Prof. Stephan Nelson, Tulane University

                            Propriétés physiques

                            • The Physical Characteristics of Minerals Extensive links to descriptions of many physical, and some chemical, properties of minerals
                            • Minerals Laboratory Web Page Prof. Gary Girty, San Diego State University. Discusses bonding and physical properties of minerals, with photos and Flash animations.
                            • Tensors This reference from Wolfram research defines a tensor and explains some of the properties. Clicking on the various links available at the site will probably provide you with more information than you ever wanted to know about the subject.

                            Symmetry

                            The following links have information and graphics which help to clarify the concepts of symmetry


                            Exploring the Interior of the Earth: Exercises

                            In the following exercises, refer to Figure 1 (left), and round all answers to 1 decimal place.

                            Information:

                            You found the radius of the Earth to be 6,490 kilometers using the methods of Eratosthenes. Actually, the earth is not quite spherical, it bulges some at the equator, but the average radius of the Earth is 6,371 km, so that's what we'll use for this exploration.

                            An earthquake occurs at the indicated location labeled N on Figure 1. A seismograph located at a station labeled C which is 80 kilometers from N records the first seismic wave 12.3 seconds after the earthquake occurs.

                            Question 1: Using the known travel time and distance, compute the velocity of the seismic wave.

                            ASSUME: Since this is the first wave that reaches station C, we assume that this wave is the one that traveled in a straight line (shortest distance) from N to C. We assume that the distance, 80 km, from N to C along the surface of the Earth is approximately equal to the straight line distance from N to C.

                            A second wave arrives at station C 18.8 seconds after the earthquake occurs.

                            Question 2: Find the distance this second wave traveled. (Use the information about the second wave and the velocity you have computed.)

                            Question 3: Can you guess what path that this second wave traveled?

                            If you guessed that the wave must have bounced off some barrier inside the Earth, then you are correct! Voir la figure 2.

                            Next we will find the depth of this barrier. Voir la figure 3.


                            Information:

                            les seismic wave bounces off the barrier at the point labeled S at the same angle that it hits the barrier.

                            Also, from geometry, we know these facts:

                            the sides NS and SC have the same length

                            the line from S to Q divides the triangle NCS into two right triangles NQS and CQS that are the same size.

                            Question 4: Compute the depth SQ of the barrier. (Use the information together with your previous answers to compute SQ, the depth of the barrier).

                            ASSUME: Here again, we assume that the straight line from N to C is the same as the very slightly curved line from N to C, so the length of QS is the same as the very slightly longer distance from S to the surface of the Earth.)

                            Question 5 : Compute the radius of the interior barrier.

                            ASSUME: The Earth and this newly discovered interior "barrier" are both sphericalThis is one way to confirm that the Earth is layered, i.e., there's some inner core that's thick enough to reflect seismic waves!

                            This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant GEO-0355224. Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.


                            Voir la vidéo: Ejercicio Práctico Power Point 3 Parte 1 (Octobre 2021).