WSTĘP DO GEOGRAFII FIZYCZNEJ

SYSTEMOWY OBRAZ PRZYRODY - MODELE

WSTĘP DO GEOGRAFII FIZYCZNEJ

SYSTEMOWY OBRAZ PRZYRODY - MODELE

Wykład dla I roku

Zaocznego Studium Geografii

w roku akademickim 2007/8

LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELE

OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

CO TO JEST MODEL?

LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELE

OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

CO TO JEST MODEL?1. Pojęcie modelu jest niejednoznaczne!2. Zazwyczaj przez słowo model rozumie się:

• pewne „odwzorowanie” czy też „obraz” – „kopię” czegoś występującego w realnym świecie,

• lub pewien „wzorzec”,• a czasami model jest utożsamiany z pewnym szeroko

rozumianym „sposobem” działania.3. W naszych rozważaniach traktujemy model jako pewne

„odwzorowanie”.4. Przez model systemu rozumie się przedstawienie

interesujących nas istotnych właściwości rzeczywistego (lub tworzonego systemu) w dogodnej dla nas postaci.

LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELE

OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

PODSTAWOWE CECHY MODELI

LUDZIEI TWORZONE PRZEZ NICH MODELE

OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

PODSTAWOWE CECHY MODELI

1. Model systemu jest z reguły uproszczeniem rzeczywistości.2. Model systemu powinien zewnętrznie, w zakresie nas

interesującym, zachowywać się podobnie jak system, aczkolwiek może mieć inną strukturę wewnętrzną.

3. Modele systemów mają z reguły znacznie mniejszą ilość wejść i wyjść niż systemy rzeczywiste.

4. Model systemu powinien cechować się łatwością wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem.

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELEOTACZAJĄCEGO ŚWIATA

PRZEZNACZENIE MODELI(cele ich tworzenia)

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELEOTACZAJĄCEGO ŚWIATA

PRZEZNACZENIE MODELI(cele ich tworzenia)

1. BADANIE – czyli model służy do wyjaśnienia zachowania się sytemu w określonych warunkach.

2. PROGNOZOWANIE – czyli model służy do przewidywania zachowania się systemu w przyszłości.

3. PROJEKTOWANIE – czyli model służy do optymalizacji struktury i parametrów projektowanego systemu.

4. KIEROWANIE – czyli model służy do podejmowania decyzji w działającym systemie.

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

TYPY MODELI(ze względu na ich konstrukcję)

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

TYPY MODELI(ze względu na ich konstrukcję)

1. Koncepcyjne albo jakościowe – np. model Ptolemeusza systemu słonecznego lub model systemu motywacji pracownika do wydajnej pracy.

2. Fizyczne – np. model koryta rzeki w skali laboratoryjnej, lub model

samolotu testowany w tunelu aerodynamicznym.3. Analogowe – np. symulacja systemu sieci wodociągowej za pomocą

złożonego układu elektrycznego, lub symulacja systemu sterowania za pomocą analizatora analogowego.

4. Matematyczne – w postaci układu zależności matematycznych.5. Komputerowe – za pomocą odpowiedniego programu komputerowego.

Modele takie budowane są z równań matematycznych, zależności statystycznych i reguł probabalistycznych. Ich specyfiką jest możliwość symulowania ewolucji systemu poprzez krokowe zmiany parametrów wyjściowych.

Model CZARNEJ SKRZYNKI(Black box)

Model SZAREJ SKRZYNKI(Gray box)

Model Białej SKRZYNKI(White box)

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

TYPY MODELI(ze względu na ich relacje do modelowanego

systemu)

LUDZIE I TWORZONE PRZEZ NICH MODELE OTACZAJĄCEGO ŚWIATA

TYPY MODELI(ze względu na ich relacje do modelowanego

systemu)

SystemklimatycznyZiemi

Figure 1.2

Struktura modelu GCM

Struktura modelu GCM

Rozdzielczość

przestrzenna modelu

Figure 1.4

Modele klimatyczne przykłady równań matematycznych reprezentujących zjawiska atmosferyczne(cyrkulacja atmosferyczna, temperatura i wilgotność)

Walidacja symulacji

Walidacja symulacji:

temperatura

Walidacja symulacji: opady

Symulacja pokrywy chmur – lata 90 XXw.

… i rok 2000

Złożony model UVicSkładowa zlodowaceń kontynentalnych

Porównanie obserwowanego i symulowanego zasięgu i miąższości zlodowaceń kontynentalnych na półkuli północnej i południowej

Półkulapołudniowa

Półkulapółnocna

Obraz symulowany Obraz rzeczywisty