玉米是世界主要作物之一,因为它用途广泛,可作为人类和动物主食,也可作为营养食品、生物燃料、可生物降解塑料,并可产生数量惊人的副产品。从内战到 1936 年,美国玉米的历史产量一直稳定在每英亩 26 蒲式耳 (bu ac -1) 或 1630 千克/公顷左右。20 世纪 30 年代的沙尘暴之后,农民采用了杂交种子,导致从 1937 年到 1955 年每年玉米产量增加 0.8 蒲式耳/英亩。在此之后,玉米产量持续增加,每年增加 1.9 蒲式耳/英亩,部分原因是机械化以及农学和遗传学的改进。 2010 年,玉米单产创下历史新高,超过 160 蒲式耳 -1 ,突破了 10,000 千克/公顷或 1 千克/平方米的神奇指标。然而,2012 年的大旱灾表明,自然因素对玉米单产的影响是毁灭性的,美国玉米平均单产降至仅为 123 蒲式耳 -1 (7720 千克/公顷)。
在澳大利亚,传统上,对大陆尺度大规模的沙尘暴的看法仅限于“不便”或“新颖性”的各个方面。但是,随着气候变化的变化,达斯暴风雨活动的可能性增加,使社区面临着增加的风险。这项研究的目的是探索为澳大利亚开发灰尘预警系统的需求和可能性。通过对国际使用的沙子和灰尘预警系统的范围审查,我们发现在北半球存在或理论上对系统进行了一系列系统。传感器网络,其中之一是运营的,特别是因为澳大利亚已经拥有一个可以扩展到灰尘预警系统的操作空气质量网络。对跨界系统的需求对澳大利亚至关重要,因此需要一种与基于卫星的系统扩展的传感器网络的合并方法,以增加对未来建模方法的验证。这种改进的理解可以为多核经济因素的尘埃警告系统的发展提供信息,这些因素是累积暴露于小型,局部和大型大陆大小的尘埃事件。
土地利用的共同目标是恢复以支持生态系统功能和服务,同时增强人民的复原力。2023 年,来自北非、西非、东非和南非的 25 多个成员国加入了撒哈拉和萨赫勒地区的初始成员国,其中包括绿色长城泛非机构的 11 个成员国,实现了真正的泛非地位。这项新战略及其实施框架是加强我们在防治土地退化、荒漠化、干旱和沙尘暴方面的区域合作的重要工具,这些灾害导致水资源短缺、生物多样性丧失和气候变化,对我们社区的生活、生计和和平生活产生了毁灭性的影响。它为联合行动提供了框架,明确表达了我们作为一个大陆的需求和优先事项。如果得到有效实施,它将释放非洲在建设气候适应型社区和经济体方面的潜力,这是我们大陆愿景的一个组成部分,即“一个由本国公民推动的一体化、繁荣与和平的非洲,代表着国际舞台上的一支活跃力量”。我们现在都有责任确保这份文件成为一份活文件,为我们在地方、国家、地区和全球各级的集体行动提供信息和丰富内容。
开始快速移动,这是预报中未涵盖的变化。扬尘从未成为该地区的问题,但毫无疑问,一场沙尘暴正在袭来。塔中的电子记录员正在加班记录最新的观测结果。观察员也非常敏锐;每两分钟就有新的观测结果。最新消息显示 -X,两英里内扬尘,风速 20 加 28。上尉看着上校,看到他皱起了眉头。这是做出决定的时刻。上校站得笔直,快速回顾了整个情况。他开始用清晰、清脆的声音下达命令。''将交通改为跑道 04。通知消防部门更改护栏。旋转 04 的 GCA 并建议他们待命。通知 Rapcon 我们有六个航班,每个航班有两个。在警戒盲区广播能见度、风、高度计设置和跑道变化。告诉他们,如果他们看不到机场,立即呼叫 GCA。建议 KC-135 在粉尘水平面上方盘旋直至被释放。”他有条不紊地继续给出完成行动计划所需的指示。机长很惊讶。他已经在这里待了几年了
气候变化现在影响着地球上的所有生命,这一点从生态系统的变化、极端天气事件和物种灭绝中清晰可见。科学界普遍认为,全球气候快速变化的主要原因是燃烧化石燃料产生的二氧化碳。本课程重点介绍可用或设想的可用替代可再生能源替代化石燃料的技术。本课程首先考虑使用化石燃料发电、材料制造和运输对环境的影响。然后,我们将介绍一个案例研究,说明密歇根大学正在采取行动消除化石燃料的使用。接下来,我们将系统地描述实施可持续能源解决方案以在全球范围内取代化石燃料的科学和技术。这要求我们为理解大多数可持续能源解决方案所依赖的热力学、电磁学和电化学奠定基础。本课程要考虑的技术包括太阳能、风能、地热能、水力和潮汐能、热泵、电池和其他储能方法、能源效率等。我们将讨论每种方法背后的科学原理,以及其满足当前和未来能源需求的潜在能力。先修课程:EECS 230, 320 文本:可持续能源:工程基础与应用,Serdar Çelik,剑桥,2023 年。课前必读:最艰难的时期:美国大沙尘暴幸存者不为人知的故事,Timothy Egan,Mariner,2006 年。
非洲气象和水文观察网络中存在较大差距是一个主要问题。在过去25年中,非洲观察站的数量通常一直在缓慢下降。下降的观察结果意味着,在非洲许多地方,即使近年来数值天气预测模型的解决方案大大增加,预测的质量也没有提高。一个特别严重的问题是,在2015年1月至2020年1月之间,非洲的关键守护体观察数量(导致数值预测模型的准确性的最大贡献者)减少了多达50%(即在COVID-19-19大流行之前),主要是由于缺乏资金。这些观察结果是准确可靠的天气预报的基础,对干旱,洪水,强风,沙尘暴等灾害的预警,以及许多社会经济部门的决策支持工具。因此,至关重要的是,至关重要的是,政府为其国家气象和水文服务提供更多支持,以在接下来的几年中在非洲实施WMO全球基本观察网络(GBON),因为收集的数据是一种国家“公共商品”,这是一种国家的“公共商品”,可以生产出良好的预测和提供良好的服务,以保护生活,财产,财产和经济活动。
第 16 小组开发了探索太空的游戏,并以引人入胜的形式提供教育内容。他们的项目包括“Galaxy Drive”,这是一款通过多层次探索让玩家了解不同星球状况的游戏。第 17 小组的“碎片宇宙 2.0 版”旨在创建一款专注于太空碎片收集的游戏。第 18 小组探索了 NASA 地球项目,以提高数据的可访问性和利用率。第 19 小组正在开发一种基于传感器的墙壁系统,用于河流中的阻塞点,使用他们的原型可以将静态墙壁的成本从 1500 万美元降低到 500 万美元。这项创新提供了一种显着的成本节约替代方案。第 20 小组开发了一辆配备传感器的探测车,通过向探测车发出警报和保护探测车来抵御火星沙尘暴。第 21 小组通过创建一个将二氧化碳和甲烷转化为可用产品(如 CNG 和尿素)的系统来解决全球变暖问题。第 22 小组的“虚拟太空探索”为太空爱好者提供了一个虚拟现实应用程序,用于探索和创建用于 VR 的图形。最后,第 23 队的“变暖星球酷点子”开发了一款网络应用程序来追踪不同城市的气温变化,而第 24 队则专注于将卫星图像转换为清晰、可用于地球观测的数据。
摘要 风、阳光和水是可再生能源的例子。然而,它们的可靠性值得怀疑。在世界因气候变化对地球的影响(沙尘暴、森林火灾等)而发生变化的时代,人类希望依靠某种东西来保证他们的安全和温暖;我们希望依靠能源。不幸的是,很少有电源能够满足这种迫切需求或维持体内平衡而不会对周围环境产生负面影响。这种对更环保的能源的需求/呼吁正是 AeroGrav 的用武之地。AeroGrav 是一种线性重力存储装置,可以在可再生系统中存储能量,直到需要时为止。AeroGrav 让我们能够在不产生不利环境影响的情况下使用这些能源。总的来说,期望的结果是尽可能提高效率,从而利用最多的储存能量。我计划借助简单的科学来解决替代能源问题来实施这个项目。AeroGrav 需要电能,然后通过提升磁铁将其转化为重力势能。当磁铁被释放时,它会通过线圈下落产生电能。在这个实验中,我将通过调整终端速度、磁偶极矩、线圈电导率、导线内半径和极点厚度等受控变量来优化能量输出。观察它们的值让我能够看到它们如何影响电力输送。该系统将为家庭、办公室和建筑物提供能源。
生态产品和生态系统服务对于人类的生存和发展至关重要。总生态系统产品(GEP)是一种结合生态系统服务价值的方法,可以反映生态系统的状态以及生态保护和恢复性能。沙漠生态系统的保护和恢复在扩大全球耕地,确保粮食安全和改善人类福祉方面起着重要作用。但是,生态系统服务和GEP在沙漠中的价值被忽略了。以Kubuqi沙漠生态系统为例,本研究评估了2000年至2020年的Kubuqi沙漠生态系统中的Pattens,GEP值及其变化。我们的研究发现1)在过去20年中,库布奇沙漠生态系统中湿地,森林,草原和灌木的地区增加了100.65%,6.05%,2.24%和2.03%,而沙漠的湿地增加了10.62%; 2)2020年Kubuqi的GEP为554.8亿CNY,其沙尘暴预防值最高(39.39%); 3)在20年期间,库布奇沙漠生态系统中生态系统服务的价值都增加了,最大的增长来自Sandstorm的预防(增长了195.09%)。这项研究强调了GEP会计如何促进沙漠保护和恢复,量化沙漠生态系统对人类福祉的贡献,并为沙漠生态系统提供未来的GEP会计建议。这项研究可以提供有关全球沙漠生态系统保护和恢复的科学信息。
防止风暴和沙尘暴一直是干旱和半干旱地区的主要问题,因为它们对环境产生了负面影响。这项研究旨在进行遥控感和机器学习技术,以建模,监视和预测伊朗东北部风侵蚀的风险。通过对相关研究的检查进行了全面的综述,从而鉴定了八个与现场数据相关性最高的遥感指标。随后使用这些指标来模拟研究区域中风侵蚀的风险。采用了各种方法,包括随机森林(RF),支持向量机(SVM),梯度提升机(GBM)和广义线性模型(GLM)来执行建模过程。最终方法利用了模型的加权平均值,SDM统计软件包用于结合不同的方法,以减少对该区域的模拟和监测风侵蚀时的不确定性。建模结果表明,在2008年,RF模型执行了最佳(AUC = 0.92,TSS = 0.82和Kappa = 0.96),而在2023年,GBM模型显示出较高的性能(AUC = 0.95,TSS = 0.79,和Kappa = 0.95)。因此,出现了合奏模型的利用是一种有效的方法,可以减少建模过程中的不确定性。通过采用整体模型,获得的结果准确地描绘了研究区域东北地区的风侵蚀强度升高,到2023年。此外,考虑到气候场景和占据的土地利用变化,预计到2038年,研究区的中部和南部地区的风侵蚀强度将增加23%。考虑了合奏模型的可靠结果,该模型提供了降低的不确定性,可以实施有效的计划,最佳管理和适当的措施来减轻风侵蚀的进展。