tailieunhanh - Dùng hệ phương trình vi phân mô hình hóa chu trình sinh địa hóa toàn cầu của carbon

Bài viết Dùng hệ phương trình vi phân mô hình hóa chu trình sinh địa hóa toàn cầu của carbon cung cấp một phương pháp để nghiên cứu sự dịch chuyển của Carbon trong chu trình sinh địa hóa toàn cầu, qua đó cho kết luận về sự tăng nhanh nồng độ CO2 trong khí quyển. | Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN 978-604-82-2548-3 DÙNG HỆ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN MÔ HÌNH HÓA CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA TOÀN CẦU CỦA CARBON Vũ Nam Phong Bộ môn Toán học Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG Sử dụng gói ode45 trong MATLAB để Carbon có những tính chất hóa học rất đặc giải hệ sau đó biểu diễn kết quả dưới biệt nên chu trình sinh địa hóa của Carbon có dạng đồ thị để có cái nhìn trực quan và sự vị trí trung tâm trong sự hiểu biết về chu trình phỏng đoán về diễn tiến của lượng Carbon sinh địa hóa toàn cầu. Chúng ta sẽ sử dụng trong khí quyển vấn đề đang được chú ý boxes-model để mô hình hóa và nghiên hiện nay . cứu chu trình Carbon. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thời kì 1 trước kỉ nguyên công nghiệp trước 1860 ta có hệ phương trình vi phân dC1 t dt 0 2933C1 t 0 0578C2 t 0 032C3 t t C7 t a dC2 t dt 0 16C1 t 0 1156C2 t dC3 t dt 0 0578C2 t 0 032C3 t dC4 t dt 0 1333C1 t 0 1532C4 t 9 -4 C5 t 20C6 t 2 -9 C8 t dC5 t dt 0 0333C4 t 9 C5 t 2 167C6 t Hình 1. Boxes-model của dC6 t dt 0 04C4 t 22 22C6 t chu trình sinh địa hóa Carbon dC7 t dt 0 0556C6 t C7 t b Bài toán N-box xét hệ N-box mỗi dC8 t dt 5 t 2 t box chứa một lượng Ci t grams hoặc moles vật chất tại thời điểm t i 1 2 . N. Tốc độ của sự dịch chuyển của vật chất thông lượng từ box thứ i sang quot box quot thứ j được cho bởi Fi m ki mCi . Bài toán đặt ra giải Ci t i 1 2 . N. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Giải bài toán vừa nêu bằng cách giải hệ phương trình vi phân dC dt KC với C C1 t CN t K Kim NxN với Kim km i Fi m Ci khi m i và K im k i m khi m i. Kí hiệu Ci0 Hình 2. Chu trình Carbon m i trước kỉ nguyên công nghiệp lượng Gtons Ci 0 i 1 N. và thông lượng Gtons năm đều không đổi 148 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN 978-604-82-2548-3 Thời kì 2 trong kỉ nguyên công nghiệp dF1 4 dC1 dk dC xét từ 1860 đến 1990 kết quả ở thời kì Có ε 1 4 0 9 1 1 F1 4 C1 k1 4 C1 trước không còn đúng vì có thêm