图片由美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心科学可视化工作室提供,蓝色弹珠下一代数据由 Reto Stockli(美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心)和美国国家航空航天局地球观测站提供。
目的和用途 科学是一种理解物理宇宙的方法,通过观察和实验来解释自然现象。科学也指一套有组织的知识体系,包括学科的核心思想和连接学科的共同主题。作为科学教育者,我们必须采取三维方法来促进学生学习。通过解决内容、科学和工程实践以及跨学科概念,学生可以获得相关的、基于证据的教学,从而帮助解决当前和未来的问题。本文件旨在作为识别和描述已达到所述绩效期望 (PE) 的学生及其工作特征的指南。本文件不打算从头到尾阅读,而是在需要时用于支持教师的专业学习和课程决策。它不适用于学生使用,因此不是以学生友好的语言编写的。这不是课程或限制课堂教学的手段。虽然每个 PE 都规定了专门的科学和工程实践 (SEP) 和跨学科概念 (CCC),但学生需要使用整个 SEP 和 CCC 才能在教学结束时取得成功。三维科学学习需要特定学科的沟通技巧。这意味着,当学生被期望以适合科学的方式说话、倾听、阅读和写作时,有效的科学学习就会发生。每个绩效目标都包含问题/句子词干和术语,以支持学生关于现象的论述,帮助教师促进科学话语的习得。孤立地或在提供背景(前置)的经验之前教授单词或概念,会剥夺学生理解的机会,从而导致更深入的概念理解。本节中的术语和词干旨在为教师提供基础,这两个列表都不是详尽无遗的,也不是完整的。除了这里概述的做(SEP)、思考(CCC)和学习科学知识(学科核心思想)之外,学生还需要具备适合年级的科学工具和技术的工作知识。学生应该知道并认识到科学家和工程师如何使用这些工具和技术,而不仅仅是识别它们。学生应该能够使用这些工具来收集数据、描述这些工具如何收集数据和/或解释从中采样的数据。
到本世纪末,全球可再生能源发电能力将翻三倍,达到 11,000GW。但现实情况是,各个国家目标的总和以及实际进入建设的项目速度意味着我们距离实现这一目标还有很长的路要走。我们需要采取更大的行动来将全球变暖限制在 1.5°C 以内,并避免气候变化的最坏影响。行动定义了 SSE Renewables。我们的运营组合已经产生了足够的绿色能源来为 400 万户家庭供电,并且我们有一个活跃的项目渠道,这些项目将在未来十年内使我们的发电能力翻两番。去年,我们将苏格兰最大的海上风电场和英国生产率最高的陆上风电场投入商业运营。我们启动了第一批太阳能和电池资产,并将我们的投资组合扩展到欧洲,在西班牙和法国开展项目。随着荷兰、波兰和日本的发展,我们正在进一步扩大我们的国际影响力。我们做什么很重要,我们如何做也同样重要。仅仅建设所需的清洁能源基础设施是不够的——我们必须以真正可持续的方式做到这一点。这意味着确保我们的行业完全脱离
地球与环境科学为学生提供了与四个系统之间和四个系统之间的动态相互作用:地质,水圈,大气和生物圈之间的动态相互作用的机会。在第1单元中,学生研究了地球系统发展,其相互作用和成分的理论的证据。在第2单元中,学生研究了地球过程如何涉及地球系统的相互作用,并通过能量的转移和转换与相互关联。在第3单元中,学生检查了可再生和不可再生资源,提取,使用和消费这些资源的含义以及相关的管理方法。在第4单元中,学生们考虑了地球过程和人类活动如何促进地球危害,以及如何预测,管理和减轻这些危害以减少其对地球环境的影响。
地热发电厂使用具有两种常见成分的水热资源:水(水)和热量(热)。地热植物需要高温(300至700华氏度)的热液资源,可能来自干蒸汽井或热水井。我们可以通过将井钻入地球并将蒸汽或热水填充到地面来使用这些资源。地热井是一到两英里深的。美国产生的地热电比其他任何国家都要多,但是它产生的电量少于美国生产的电力的一半。只有四个州拥有地热发电厂:加利福尼亚 - 拥有33个地热发电厂,可生产该国近90%的地热电力。内华达州 - 有14个地热电厂。夏威夷和犹他州 - 每个都有一个地热植物,有三种基本类型的地热发电厂:
近年来,许多工业化国家都将越来越严格应用于工业排放和水,空气,食物和土壤的质量。通过定期对环境媒体的观察,对人居质量的正式关注,这意味着它对专业环境科学家的培训产生了重要的后果。监测机构将需要更多熟悉特殊障碍的分析师,这些特殊障碍可以使各种环境材料可以在可靠分析的道路中置于。也解释了这种分析的专业人员,尽管他们可能没有在地球化学分析的技术上接受培训,但仍需要认识到所采用的分析方法的局限性,并了解行业所依赖的质量控制机制,如果他们要从其数据中得出客观的和可靠的结论。令人惊讶的是,目前很少有书籍对这个复杂而持续发展的地区进行全面介绍。撰写本书的目的之一是为定量环境分析的学生和分析用户提供填补,并为当前正在使用的许多技术提供了清晰的介绍。这本书还针对更传统的学术地球科学市场,本科生和研究生,需要广泛概述的研究人员,以及想要最新的入门级文本的教师和监督员,这些文本将介绍针对纽约人和非特定主义者的量化量化量化原则。在更高级的水平上,这一需求得到了菲尔·波茨(Phil Potts)的手册Ojsilicate摇滚分析所满足的,但是,在向本科生和掌握学生教授学科多年后,我们深信需要与学生预算保持一致,并更容易随身携带介绍性文字!因此,这本书旨在为学生提供地球化学分析的专业用户,并希望能够了解可以应用于地球和环境材料的整个分析方法的更广泛的读者,并对他们的相对优点和局限性进行了批判性的认识。它已经结构化,以适应具有较大背景的读取者。首先有一个广泛的词汇表(附录B),并且定义的术语中有大胆的字符在文本中首次出现。其次,我们以各种方式在所有章节中都使用了文本/图形框:它们是一个有用的地方,可以使用一个以上的一章中提到的基本信息,可以使用它们来提供所有读者所要求的基本材料,并且它们对更专业的信息也只能对读者的一部分或二次阅读,它们也很有用。每个框的作者身份由末尾的缩写指示。最后,对于不熟悉“ diff泵”等的读者,有一个附录(a)总结了真空技术的元素。特别感谢Godfrey Fitton,Anthony Lewis和Philip Rowland,他们在后期介入,写了其他人未能交付的章节。我也对以下非常友好地提供了对单个章节或其他方式做出贡献的专家评论的人:Geoff Abbott,John Bailey,Joel Baker,
计算行业占世界排放的2%。功率效率计算是一个经常研究的主题,但是节省功率并不总是保存环境。jevons的悖论指出,通过称为反弹的过程增加需求,从效率提高中节省的资源会弥补这一点,这使这些无效的方法减少了排放。对于计算中的所有应用程序而言,并非如此:对功耗无弹性的应用程序可以减少功耗。我们分析了包括ML,Internet和IoT在内的计算机科学中的几个大型领域,并提供了有关节省功率的何处有助于减少碳排放的方向。我们介绍了决定提高功率是否可能导致排放量减少或增加所需的经济工具。我们得出的结论是,计算机科学中的许多问题确实具有反弹的特征,这意味着绿色能源是许多领域的唯一解决方案。
我们引入了一种新的生成方法,用于合成3D几何形状和单视收集的图像。大多数现有的方法预测了体积密度,以呈现多视图一致的图像。通过使用神经辐射场进行体积重新定位,它们继承了一个关键限制:生成的几何形状嘈杂且不受限制,从而限制了输出网格的质量和实用性。为了打扮这个问题,我们提出了Geogen,这是一种新的基于SDF的3D生成模型,以端到端的方式训练。最初,我们将体积密度重新解释为签名距离函数(SDF)。这使我们能够引入有用的先验来生成有效的网格。然而,这些先验阻止了生成模型学习细节,从而将方法的可观性限制在现实世界中。为了解决这个问题,我们使转换可学习,并限制渲染深度图与SDF的零级集合一致。通过对手训练的镜头,我们鼓励网络在输出网格上产生更高的忠诚度细节。进行评估,我们介绍了一个从360度摄像机角度捕获的人类头像的合成数据集,以克服现实世界数据集所面临的挑战,而实际数据集通常缺乏3D同意,并且不涵盖所有摄像机角度。我们在多个数据集上进行的实验表明,与基于神经辐射场的先前发电模型相比,Geogen在视觉和定量上产生更好的几何形状。
地球的温度数十亿年前是多少?我们的星球经历了不同的时期,有些具有广泛的极地冰盖,而另一些则完全不含冰盖。估计过去的全球温度对于理解地球上的生命历史,预测未来气候以及更广泛地为搜索其他可居住行星的搜索而言至关重要。然而,关于古代地球的热或寒冷以及温度的总体降低,存在重大分歧。在本期第XXXX页上,Judd等人。(1)通过将气候模型与地质数据相结合,报告了过去4.85亿年中地球温度的新重建。与一些估计相比,他们得出结论,全球温暖时期保持在类似的温度范围内。这证实了Isson和Rauzi(2)的最新预言,从不同的地质样本的大量数据汇编中,建立了更广泛的协议。