Tentamen: Miljö och Matematisk Modellering (MVE345) för TM Åk 3, VÖ13 klockan 14.00 den 27:e augusti.

Relevanta dokument
AMatematiska institutionen avd matematisk statistik

Tentamen: Miljö och Matematisk Modellering (MVE345) för TM Åk 3, VÖ13 klockan den 2:e juni.

2 Laboration 2. Positionsmätning

Strategiska möjligheter för skogssektorn i Ryssland med fokus på ekonomisk optimering, energi och uthållighet

Om antal anpassningsbara parametrar i Murry Salbys ekvation

Exempeltenta 3 SKRIV KLART OCH TYDLIGT! LYCKA TILL!

FÖRDJUPNINGS-PM. Nr Räntekostnaders bidrag till KPI-inflationen. Av Marcus Widén

Kvalitativ analys av differentialekvationer

BASiQ. BASiQ. Tryckoberoende elektronisk flödesregulator

Diskussion om rörelse på banan (ändras hastigheten, behövs någon kraft för att upprätthålla hastigheten, spelar massan på skytteln någon roll?

5 Kontinuerliga stokastiska variabler

För de två linjerna, 1 och 2, i figuren bredvid gäller att deras vinkelpositioner, θ 1 och θ 2, kopplas ihop av ekvationen

Reglerteknik AK, FRT010

Differentialekvationssystem

Ingen återvändo TioHundra är inne på rätt spår men behöver styrning

Introduktion till Reglertekniken. Styr och Reglerteknik. Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Vad är Reglerteknik? Önskat värde Börvärde

Dataprojekt. Nanovetenskapliga tankeverktyg. January 18, 2008

Tentamen på grundkursen EC1201: Makroteori med tillämpningar, 15 högskolepoäng, lördagen den 14 februari 2009 kl 9-14.

{ } = F(s). Efter lång tid blir hastigheten lika med mg. SVAR: Föremålets hastighet efter lång tid är mg. Modul 2. y 1

Prognoser

Diverse 2(26) Laborationer 4(26)

Informationsteknologi

Tillämpad termodynamik. Värmetransporter. Ledning. Tre former för värmetransport. Ledning Konvektion Strålning. Värmeledningstal för några material

3. Matematisk modellering

43.036/1 NRT 107 F P, PI, P-PI V~ 0.28 NRT 107 F P, PI, P-PI 24 V~ 0.28

AMatematiska institutionen avd matematisk statistik

9. Beräkna volymen av det område som begränsas av planet z = 1 och paraboloiden z = 5 x 2 y 2.

KOLPULVER PÅ GAMLA FINGERAVTRYCK FUNGERAR DET?

Demodulering av digitalt modulerade signaler

R AKNE OVNING VECKA 1 David Heintz, 31 oktober 2002

Finavia och miljön år 2007

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: A=kB. A= k (för ett tal k)

FÖRELÄSNING 1 ANALYS MN1 DISTANS HT06

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Jobbflöden i svensk industri

n Ekonomiska kommentarer

Lektion 3 Projektplanering (PP) Fast position Projektplanering. Uppgift PP1.1. Uppgift PP1.2. Uppgift PP2.3. Nivå 1. Nivå 2

Tentamen i FysikB IF0402 TEN2:

Modeller och projektioner för dödlighetsintensitet

3 Rörelse och krafter 1

Texten " alt antagna leverantörer" i Adminstrativa föreskrifter, kap 1 punkt 9 utgår.

Lösningar till Matematisk analys IV,

Kunna beräkna medelantal kunder för alla köer i ett könät med återkopplingar. I denna övning kallas ett kösystem som ingår i ett könät oftast nod.

DIGITALTEKNIK. Laboration D171. Grindar och vippor

Tentamen i Sannolikhetslära och statistik (lärarprogrammet) 12 februari 2011

TENTAMENSSKRIVNING ENDIMENSIONELL ANALYS DELKURS B2/A , arctan x x 2 +1

a) För den blandade tanken kan vi använda oss av temperaturspannet 60 till 37 C. ( ) (ej tom) Innan Olles dusch har vi: 6

F14 Repetition. Måns Thulin. Uppsala universitet Statistik för ingenjörer 6/ /15

Kurvlängd och geometri på en sfärisk yta

Föreläsning 19: Fria svängningar I

Ett Liv i Lärjungaskap Del 1 - Frälsningens Mysterium

Signal- och bildbehandling TSBB14

Stödet kan vara både praktiskt och socialt och utgår från ditt hem, men kan också omfatta situationer utanför hemmet.

Ur boken Självkänsla Bortom populärpsykologi och enkla sanningar

Håkan Pramsten, Länsförsäkringar

Mekanik. Fysik 4, Rörelselagarna. En kropps rörelse. Grafer. Likformig rörelse. Herman Norrgrann Sir Isaac Newton, Likformig rörelse

Funktionen som inte är en funktion

Prov kapitel FACIT Version 1

itçä zt YÜüzÉÜ Év{ fätü

Är valutamarknader effektiva? En kointegrationsanalys av spot- och forwardkurser

Laboration 3: Växelström och komponenter

Automater. Matematik för språkteknologer. Mattias Nilsson

Konsten att bestämma arean

= (x, y) : x 2 +y 2 4, x 0, y (4r2 +1) 3 2

Songkids Vi är Songkids Songkids Vi är Songkids. Songkids Vi är Songkids Songkids Vi är Songkids

Flera kvantifierare Bevis Direkt bevis Motsägelse bevis Kontrapositivt bevis Fall bevis Induktionsprincipen. x y (x > 0) (y > 0) xy > 0 Domän D = R

Kursens innehåll. Ekonomin på kort sikt: IS-LM modellen. Varumarknaden, penningmarknaden

Tentamen STA A10 och STA A13, 9 poäng 19 januari 2006, kl

Liten formelsamling Speciella funktioner. Faltning. Institutionen för matematik KTH För Kursen 5B1209/5B1215:2. Språngfunktionen (Heavisides funktion)

Dags för stambyte i KPI? - Nuvarande metod för egnahem i KPI

Lektion 4 Lagerstyrning (LS) Rev NM

Genom att uttrycka y-koordinaten i x ser vi att kurvan är funktionsgrafen till y = x 2. Lektion 2, Flervariabelanalys den 19 januari 2000

System, Insignal & Utsignal

Laboration D158. Sekvenskretsar. Namn: Datum: Kurs:

System, Insignal & Utsignal

MODELLERING AV DYNAMISKA SYSTEM OCH INLUPP 2

Tentamen MVE300 Sannolikhet, statistik och risk

E-handeln 2014 SILENTIUM AB COPYRIGHT

TISDAGEN DEN 20 AUGUSTI 2013, KL Ansvarig lärare: Helene Lidestam, tfn Salarna besöks ca kl 9

Lev utan Stress & Oro

Laboration D182. ELEKTRONIK Digitalteknik. Sekvenskretsar. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Ola Ågren v 4.

Följande uttryck används ofta i olika problem som leder till differentialekvationer: Formell beskrivning

Repetitionsuppgifter

Tentamen TEN1, HF1012, 16 aug Matematisk statistik Kurskod HF1012 Skrivtid: 8:15-12:15 Lärare och examinator : Armin Halilovic

Datorlaborationer i matematiska metoder E2, fk, del B (TMA980), ht05

Summor av slumpvariabler

Om exponentialfunktioner och logaritmer

Utvärdering 2015 deltagare Voice Camp

Dagens ämnen. Repetition basbyten och linjära avbildningar Diagonalisering Kvadratiska former. Andragradskurvor

Lennart Carleson. KTH och Uppsala universitet

Kardinal Synd Umeå - Inspelningsinstruktioner -

Hur simuleras Differential-Algebraiska Ekvationer?

MI Motiverande Samtal i UP Arbetsmaterial

Skillnaden mellan KPI och KPIX

Resultatet läggs in i ladok senast 13 juni 2014.

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Kortfattade lösningsförslag till tentamen , kl

TEORETISKT PROBLEM 2 DOPPLERKYLNING MED LASER SAMT OPTISK SIRAP

Tack för att du svarade på hyresgästenkäten!

Denna lektion är hämtad ur Svenska Direkt 7 av Cecilia Peña, Lisa Eriksson och Laila Guvå

Transkript:

Tenamen: Miljö och Maemaisk Modellering MVE345) för TM Åk 3, VÖ3 klockan 4.00 den 27:e augusi. För uppgifer som kräver en numerisk lösning så skriv ned di svar och hur ni gick ill väga för a lösa uppgifen hels ine programkod), lägg ill evenuella grafer eller illusraioner och spara svaren som separaa pdf-filer i mapparna C:\ EXAM \Assignmens\Uppgif, C:\ EXAM \Assignmens\Uppgif2, osv. För uppgifer som endas kräver analyiska lösningar eller e resonerade svar kan ni välja a skriva dessa på daorn eller för hand. Skriv ner namne på den daor ni använder på mappen som ni lämnar in ill enamensvaken. Beygsgränser: 2 p för 3:a, 6p för 4:a, 20p för 5:a. Lärarkonak under enamen: Daniel Johansson, Tel: 073439469.. Beskriv de båda veenskaplig cenrala begreppen "modell" och "eori" och diskuera skillnaderna och förhållande mellan dem. 4p) 2. Säll upp e uryck för och beräkna jordens yemperaur T ) sam amosfärsemperaur T 2 ) uifrån en enkel energibalansmodell som beakar inkommande solsrålning, jordensya och en homogen amosfär. Använd Sefan Bolzmanns lag, där Sefan-Bolzmanns konsan σ = 5.67 0 8 Wm -2 K -4. Ana a jordyan är en svarkropp och amosfären är ransparan för korvågig solsrålning, men a amosfären beer sig som en grå kropp, med emissivieen ε=0.8, för långvågig värmesrålning. Jordyan har en albedo α=0.3. R i figuren nedan represenerar jordens radie. 5p) S 0 =368 W/m 2

3. De senase åren har den allmänna försåelsen öka för a de finns e approximaiv linjär samband mellan kumulaiva mänskliga CO 2 usläpp och den långsikiga emperaurökningen på jorden. Dea gäller åminsone över den kommande usenårsperioden. Sambande brukar i veenskapliga kresar benämnas Transien Climae Respone o cumulaive Emission TCRE). Du ska uppskaa dea approximaiva linjära samband mellan kumulaiva CO 2 usläpp och dess påverkan på den långsikiga globala medelemperauren. Till di förfogande har du e impulssvar för hur den amosfäriska CO 2 koncenraionen påverkas av en usläppsimpuls och e impulssvar för hur den globala medelemperauren påverkas av en radiaive forcing impuls. Vi anar a Gon CO 2 i amosfären mosvarar 0.28 ppm CO 2 [ppm G - ], och a varje ppm CO 2 i amosfären leder ill en radiaive forcing på.3 0-2 [W m 2 ppm - ]. Ana e impulssvar som besår av en summaion av exponenialfunkioner med olika relaxaionsider τ i ). f) = A 0 + A i e /τ i i i CO 2 Temperaur A i [uniless] τ i [yr] A i [KW - m 2 yr) - ] τ i [yr] 0 0.273-0 - 0.2240 394.4 0.075 8.4 2 0.2824 36.54 0.00 409.5 3 0.2763 4.304 0 0 Skriv ner din lösningsmeodik, illusrera sambande mellan kumulaiva CO 2 usläpp och ökning av den globala medelemperaur och uppskaa luningen. De sisa sege kan göras grov, ni behöver ine använda minsakvadrameoden eller någo liknande). 6p) 4. Ana a vi har vå isolerade populaioner kanske av samma fiskar). Varje populaion har en inern dynamik enlig den logisiska avbildningen x = αx x) y = βy y) Vi anar vidare a en fiskare skördar med konsan insas q i dea sysem, uan a kunna eller bry sig om a) skilja på fisken i populaion x och y. De nya populaionsdynamikerna blir då x = αx x) qx y = βy y) qy Vad blir maximal årlig avkasning, qx+y), i de saionära illsånde? Diskuera hur resulae beror av α/β. Kommenera den biologiska relevansen av di resula. 6p)

5. Den vanliga diffusionsekvaionen har fundamenallösningen f = 2 f x 2 f, x) = 4π e a). Hur ser lösningen ill diffusionsekvaionen u för iniialvillkore f0, x) = gx) på de öppna inervalle x ], [)? Lösningen är formell och ges lämpligen på inegralform.) p) Vi änker oss nu en varian av diffusionsekvaionen där också sönderfall förekommer med en viss hasighe α. Ekvaionen blir då f = 2 f x 2 αf x 2 4 b). Vad är fundamenallösningen ill diffusionsekvaionen med sönderfall? p) c). Hur ser lösningen ill diffusionsekvaionen med sönderfall u för iniialvillkore f0, x) = gx) på de öppna inervalle x ], [)? Lösningen är formell och ges lämpligen på inegralform.) p) Lycka ill!

Uppgif. Se sidor 37-47 i Gerlee & Lundh Veenskapliga Modeller Uppgif 2. Se sidor 27-29 i Goosse m fl Inroducion o climae dynamics and climae modelling Uppgif 3. Använd falning för a beräkna den förhöjda CO 2 koncenraionen, D), ill följd av en usläppsbana E) och med impulsresponsfunkionen f) D) = α E ) f )d 0 där α= 0.28. Falningsekvaion kan evenuell diskreiseras.ex. med = ) D) = α E ) f ) =0 Använd falning för a beräkna ökningen i emperaur, T), ill följd av den ökade koncenraionen och med impulsresponsfunkionen g) T) = β D ) g )d 0 därβ=.3 0-2 [W m -2 ppm - ]. Falningsekvaion kan evenuell diskreiseras.ex. med = ) T) = β D ) g ) =0 2.5 2 Temperaurökning ºC).5 0.5 0 0 500 000 500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Kumulaiva CO2 usläapp Gon CO2) Figur. Relaionen mellan kumulaiva CO2 usläpp och emperaurökning för vå olika usläppsscenarior. Grov räkna får vi 0.4ºC per 000 Gon CO 2, men osäkerheen är sor beroende på scenario och idpunk då man beräknar emperauren.

Maximal avkasning från flera isolerade populaioner Syseme har fyra möjliga fixpunker: x,y) = 0,0) x,y) = 0,β q)/β) x,y) = α q)/α,0) x,y) = α q)/α,β q)/β) Den nollskiljda fixpunken är sabil om q är mindre än α respekive β. Avkasningen i de olika fixpunkerna blir: 0, qβ q) β, qα q),q α 2 qα+β) αβ Bäsa avkasning fås i de olika fixpunkerna när Vilke ger avkasning q =?,q = β 2,q = α ) αβ,q = 2 α+β 0, β 4, α ) 4, αβ α+β De kommer a vara opimal a låa q = αβ α+β så länge 3 < α β < 3, i anna fall kommer de a vara bäre a låa en av populaionerna dö u. Slusasen blir a om olika subpopulaioner har olika reprodukionsgrad kan maximering av avkasning leda ill a de svagare populaionerna hel fiskas u. ))

Diffusion med sönderfall Den formella lösningen ges av falning: f,x) = 4π dyexp x y)2 4 ) gy) Fundamenallösningen för diffusionsekvaionen med sönderfall är kan hias.ex. via ansas av lösning på formen h )h 2,x)) f,x) = ) exp x2 4π 4 α Den formella lösningen för iniialvillkåre f0,x) = gx) ges även i dea falle av en falning av fundamenallösningen f,x) = ) exp α) dyexp x y)2 gy) 4π 4