对白屋顶计划关于降低温室效应作用的考察
温室效应的建议

温室效应的建议温室效应是指地球大气层内部存在大量的温室气体,阻止地球表面的热量从大气层中逸散而导致的地球表面温度升高的现象。
温室效应对地球的生态环境和人类社会产生了严重的影响,因此需要采取一系列的措施来减缓温室效应的进程。
1.减少温室气体排放:温室气体的主要来源是人类活动,尤其是燃烧化石燃料和森林砍伐。
因此,减少二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的排放是降低温室效应的关键。
可以采取的措施包括使用清洁能源替代化石燃料、推广能效和节能技术、减少森林砍伐和恢复植被等。
2.提高能源利用效率:能源利用效率低下是导致大量温室气体排放的主要原因之一。
提高能源利用效率可以减少对化石燃料的需求,从而降低温室气体排放量。
可以通过推广高效家电、改善建筑节能、发展低碳交通等方式来提高能源利用效率。
3.发展清洁能源:清洁能源包括太阳能、风能、水能等可再生能源,其使用过程中几乎不会产生温室气体排放。
因此,大力发展清洁能源是降低温室气体排放的重要途径。
可以通过提供政策支持、促进技术创新、建设清洁能源基础设施等方式来推动清洁能源的发展。
4.加强林业和土地管理:森林对温室气体的吸收和固定起着重要作用。
因此,加强林业和土地管理可以增加森林面积,提高森林的吸碳能力,从而减少大气中的温室气体含量。
可以通过植树造林、恢复退化土地、保护天然林等措施来加强林业和土地管理。
5.鼓励碳汇和碳交易:碳汇是指通过增加植物和土壤中的有机质而固定二氧化碳的过程。
碳交易是指通过碳排放权市场等机制,鼓励减排行为并为碳汇提供经济激励。
这些机制可以通过市场化手段来推动温室气体减排和吸收,并为相关行为提供经济回报。
综上所述,减缓温室效应需要从减少温室气体排放、提高能源利用效率、发展清洁能源、加强林业和土地管理、鼓励碳汇和碳交易等方面采取综合措施。
只有全球各国共同努力,才能在未来减缓温室效应的进程,保护地球的生态环境和人类社会的可持续发展。
B题

B题:白屋顶计划1 第一阶段问题夏天的城市气温往往格外炎热,这被称为热岛效应。
有专家提出,将城市建筑的屋顶漆成白色,减小对阳光的吸收率,可以使城市的气温降低,进而达到节能和环保的效果。
包括美国能源部长、诺贝尔物理学奖获得者朱棣文在内的一些专家都对这个方案表示支持,但同时也有一些反对意见。
请你建立合理的数学模型,评估“白屋顶计划”对降低城市热岛效应起到的作用。
A题:蜘蛛网1 第一阶段问题世界上生存着许多种类的蜘蛛,而其中的大部分种类都会通过结网来进行捕食。
请你建立合理的数学模型,说明蜘蛛网织成怎样的结构才是最合适的。
C题:碎片化趋势下的奥运会商业模式从1984 年的美国洛杉矶奥运会开始,奥运会就不在成为一个“非卖品”,它在向观众诠释更高更快更强的体育精神的同时,也在攫取着巨大的商业价值,它与电视结盟,在运动员入场仪式、颁奖仪式、热门赛事、金牌榜发布等受关注的时刻发布赞助商广告,它在每个行业中仅挑选一家奥运全球合作伙伴,这就是“Top赞助商”的前身。
这个模式经过28 年的发展之后,现在已经是商业社会里最重要的公司的展示舞台。
品牌选择奥运会的理由,是因为这里凝聚了观众的大量时间。
他们希望在观众关注比赛的同时也注意到自己的品牌和产品,而Top 赞助商们,则可以获得在电视奥运频道里排除行业里其他竞争对手广告的特权。
每届奥运会,Top 赞助商的赞助费用都以10% 至20% 的速度在增长。
2008 年,北京奥运会全球合作伙伴最低赞助为6000 万美元,2012 年伦敦奥运会就变成8000 万美元。
这种模式被奥运会主办方发挥到了极致,宣传费用的门槛把绝大多数企业排除在了奥运会之外。
但是越来越多的企业不甘心错过奥运会这个吸引大众眼球的宣传机会,他们在寻找新的新闻传播渠道。
现在是一个机会,电视正在受到冲击,法国科技公司源讯(Atos Origin)2011 年10 月便公布了一份《奥运会十大科技事实》清单,其中提到2012 年伦敦奥运会期间,将有85 亿台平板、智能手机等移动设备联网。
屋顶绿化:缓解城市热岛效应,改善城市生态环境的有效措施

,
城市空间提高绿地效率 这个 问题而 日 渐 为城市散热 ,提升城 市 环境 的舒 适 度。 我国是世界 上发展 最快 的发展 中国 被人们关注—— 它是一 种把绿化搬上屋 ④屋顶绿化缓解建筑物热胀冷缩而导致 家 ,也 是人 口最 多的国家之一 ,人 均 占
顶 的特殊绿化形式 ,是 以建 筑物顶部平 屋顶裂纹引起 的损害 ,以及防水层 的老 有绿 地 极少 、随 着 我 国 经 济 的 高 速发 台为依托 ,进行蓄水 、覆土并 营造园林 化 和渗漏 。根据 国外检测 的数据 ,屋顶 展 ,城市化进程 的加快 ,城市人均绿地
体健 康。
少 。 绿色植物能够吸收二氧化碳 ,削 化之前 ,需要进行 防渗 水处理 和承 重检 ② 2 、屋 顶 绿 化 弱温室效 应,可以滞 留空气 中的尘埃 , 测 ,这需 要大量投人 ,政府没有此项 专 减少大热容量 的地 面面积 ,增加绿 净化空气 。③屋顶绿化使气候湿润 ,氧 款 ; ②法 律问题 , 品房的屋顶也 是私 商
建设 城市的钢筋水泥 、土木砖 瓦以及 纵 花卉和彩砖点缀色彩。
横交 织的道路 网,它们取代 了原本能降
轻质 颗粒 物 ,如 常 见 的破 碎黏 土砖 颗
() 3最后一类是集观赏 、休憩 、活动 粒 、蛭石 、膨胀 珍珠岩 、硅藻土颗粒等
低城 市温度的树木和草地 ,让 城市接 受 等功能于一体的屋顶绿化 。一般是人们 等。②由于屋顶不便于经常浇水、施肥 更多 太阳的热量 ,同时又散发 和反射出 可进人的屋顶上 ,通常采用国际上通行 和养护 ,植 物应耐干旱 、具有极强 的生 巨大的辐射热能 ,在太 阳能 和各种辐射 的新 技术 ,铺 设 阻根 防 水 层 、蓄 排 水 命力 ; ③植 物的根 系不 能太发达 ,否则 热能的烘烤下城市 的气 温越 来越 高。 层 、轻型营养基质 ,选用耐干性 、绿期 破坏屋顶 和墙 体结构 ;一般较多选 用草 医学研究表明 ,环境温度 与人 体的 长 、浅根系 、生长缓慢的植物种类 ,乔 坪 、地被 、灌 木 、藤本植物 ,小乔木作 生 理 活 动 密 切 相 关 ,环 境 温 度 高 于 灌花草 、山石水 、亭廊榭合理布置的空 为供赏 品种可适 当点缀 ,大乔木极 少应 2 ℃ 时 ,人们 就会有不舒适感 ;温度再 中花园 。 8
“白屋顶”对城市热岛效应影响回归分析

“白屋顶”对城市热岛效应影响回归分析摘要:随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市的规模不断扩张,人口急剧增加,建筑物越来越高大密集,加上工业生产带来的污染等,导致许多城市都不同程度地受到了城市热岛效应的威胁。
本文采用回归分析的方法,针对“白屋顶”计划,对北京城市热岛效应的影响进行了分析。
关键词:热岛效应,回归,“白屋顶”计划【中图分类号】x161. 城市热岛效应所谓城市热岛效应,就是城市中的气温高于周边郊区的现象,它反映的是一个温差的概念,只要城市与郊区有明显的温差,就可以说存在城市热岛效应。
城市热岛效应的危害主要体现如下四个方面:第一,酷热的天气给人们的生活和工作带来严重影响,损害人类身体健康;第二,加剧了大气污染,城市地面散发的热气形成近地面暖气团,使城市烟尘流通受阻;第三,热岛效应带来的高温加快了光化学反应速率,加剧了大气污染;第四,造成局部地区水灾,城市产生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇,从而在某些地区引发洪水,造成地质灾害等。
城市热岛现象是多种因子综合作用的结果。
造成热岛效应的原因主要有以下三个方面:第一,城市下垫面特性的影响。
城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等,改变了下垫面的热属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,比自然下垫面升温快。
同时,城市地表对太阳辐射的吸收率较自然地表高,且近地面空气温度的变化取决于地面温度,进而使空气得到的热量也更多,温度升高。
第二,大气污染物的影响。
城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,都会产生了大量的氮氧化物、粉尘等大气污染物,这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量,产生强烈的温室效应。
第三,人工热源的影响。
工厂、机动车、居民生活等都会燃烧各种燃料,都在排放热量。
大城市里商场林立,商业街越来越多,这些地方建筑密集,热量不易散发。
城市的交通工具都是大的散热器。
都市越大、现代化程度越高,热岛效应就越明显。
白屋顶计划

“白屋顶计划”对降低城市热岛效应作用的研究1 引言在近地面等温线图上,郊区气温相对较低,而市区则形成一个明显的高温区,如同露出水面的岛屿,被形象地称之为“城市热岛”。
城市热岛中心,气温一般比周围郊区高1C左右,最高可达6C以上。
图1 城市热岛效应示意图城市热岛效应的形成主要有以下原因:(1) 城市下垫面特性的影响。
城市内有大量的人工构筑物,如混凝土、柏油路面和各种建筑墙面等,改变了下垫面的热力属性。
这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面如绿地、水面等升温快,因而其表面温度明显高于自然下垫面。
(2) 人工热源的影响。
工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料,每天都在向外排放大量的热量。
(3) 城市里中绿地、林木和水体的减少。
随着城市化的发展,城市人口的增加,城市中的建筑、广场和道路等大量增加,绿地、水体等却相应减少,缓解热岛效应的能力被削弱。
(4) 城市中的大气污染。
城市中的机动车、工业生产以及居民生活,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。
这些物质会吸收下垫面热辐射,产生温室效应,从而引起大气进一步升温。
预防、降低城市热岛效应的方法有多种,建筑物淡色化以增加热量的反射就是一种简单、有效的方法,其中以“白屋顶”计划最为著名。
早期的屋顶采用焦油涂层材料制成,目的在于防水。
在冬季,黑色屋顶可以增加热量,对建筑物来说不是坏事。
但在其它季节特别是夏季,黑色的屋顶也加重了城市的热岛效应。
为此,纽约哥伦比亚大学的斯图尔特⋅加芬(Stuart Gaffin)开展了一项关于屋顶颜色对温度影响的研究。
他发现,白色屋顶可以降低城市的热岛效应。
2011年7月22日,遭遇热浪袭击的纽约城市用电量突破纪录。
研究显示:在这最热的一天中,纽约市一些深色的、具有吸光表面的传统屋顶的测量温度达到了170华氏度(约76.7摄氏度);而一种白色屋面材料,其测量温度相对要低大约42华氏度(23.3摄氏度)。
_白屋顶计划_对缓解城市热岛效应的有效性评价_许飞

第1 期
许 飞, 等 “白屋顶计划” 对缓解城市热岛效应的有效性评价
· 91·
[6 ] 太阳总辐射能的 92% , 因此, 为了突出下垫面的 反射特征, 在进行反射率提取实验中, 选用可见光—
y, z, Q) , 设城市内部同一时刻每点处温度为 t ( x, 其 y, z) 代表该点的三维空间位置, Q 代表该点所 中( x , 吸收的热量。由于城市地理范围相对较小, 本文忽 略地理位置对城市某点处温度的影响, 并假设城市 在正常晴天情况下不受极端天气的影响 , 在较短时 y, z, 间尺度内城市 内 部 温 度 达 到 平 衡 状 态 T0 ( x, Q) 。将城市屋顶刷白后, 屋顶所吸收的热量减少, 周 围空气的热量便来补充屋顶部分缺失的热量( 图 3) 。
表 3 中的空气温度是指离介质垂直高度约 2 m 处的空气温度。 每种颜色介质与周围面积比例为 0. 062 5[9]。 从表 3 可以发现, 对于白色介质, 空气 温度明显大于介质表面温度 ( 黑色介质则相反 ) , 但 空 空气温度变化规律大致符合午间气温变化规律 , 气温度与介质表面温度均保持较高值, 并无剧烈起 伏变化。由此得出实验期间测量环境为风速稳定, 天空晴朗, 近似符合标准晴空大气。 本文将着力于 研究相同太阳辐射状态下不同反射率介质吸收太阳 辐照度的改变量, 通过分析介质表面热量平衡, 研究 介质附近气温的变化规律。 刘文燕等在测量空气温度时, 周围设置了 2 m 高的黑色屏障以消除其他地物对介质表面热量平衡 的影响, 但也抑制了风速对空气温度的影响
提供了在上海市夏季晴天午间涂 白色油漆介质 ( 以下简称白色介质 ) 与涂深色油漆 介质( 以下简称深色介质 ) 随吸收太阳辐照度变化 的离地 2 m 高处气温实测值, 同时使用 WZP 型热流 计测量出 2 种介质所吸收的辐照度( 表 3 ) 。
green roofs阅读解析

green roofs阅读解析绿色屋顶(Green Roofs)阅读解析绿色屋顶是一种可持续发展的建筑设计方法,它将植被种植在建筑物的屋顶上,以改善城市环境并提供一系列生态和经济好处。
本文将通过解析绿色屋顶的优势、应用和实施方式,帮助读者更好地理解这一构建生态友好城市的创新方法。
首先,绿色屋顶带来了众多环境益处。
植被能够吸收二氧化碳并减少空气中的温室气体,从而降低温室效应。
此外,绿色屋顶可以吸收和滞留降雨水,缓解城市排水系统的压力,并减少洪水风险。
绿色屋顶还提供了自然的隔热和隔音效果,减少了建筑物对空调和供暖系统的依赖。
其次,绿色屋顶在城市空间利用方面具有重要意义。
由于城市土地有限,屋顶成为了宝贵的空间资源。
通过在屋顶上种植植被,可以将这些空间转化为充满生机的绿地,提供人们休闲娱乐的场所,增加城市居民的福利和幸福感。
绿色屋顶还可以改善城市微气候,降低城市热岛效应,提高城市的舒适度。
然而,要实现绿色屋顶的益处,实施起来并不简单。
首先,建筑物的结构和强度必须支持容纳植物和土壤的重量。
其次,水分和养分的供应需要得到考虑和合理管理。
此外,绿色屋顶的维护和管理需要从设计和施工阶段开始并持续进行,以确保植被的健康生长。
在实施绿色屋顶时,选择合适的植被种类非常重要。
根据屋顶的特征(如阳光照射、水分供应等),选择适应当地气候和生态系统的植物品种。
合理的植物选择可以最大限度地提供环境益处,并降低维护和管理的成本。
总而言之,绿色屋顶是一种创新而可持续的建筑设计方法。
通过改善环境、利用城市空间、改善舒适度等方面的益处,绿色屋顶已经在全球范围内被广泛应用。
然而,实施绿色屋顶需要综合考虑建筑结构、植被选择、水分管理等多个因素,从而确保其能够发挥最佳效果。
未来,我们可以期待绿色屋顶在城市规划和建筑设计中的更广泛应用,为人们创造更健康、可持续的城市环境。
“白色屋顶计划”对降低城市热岛效应作用的研究

“白色屋顶计划”对降低城市热岛效应作用的研究张平;储刘峰;单荣国【期刊名称】《安徽建筑》【年(卷),期】2013(020)001【摘要】对于“白色屋顶计划”对降低城市热岛效应起到的作用的评估问题,需要研究不同吸收率的屋顶对热岛效应的影响差异.文章研究了以混凝土为代表的“黑色屋顶”和以ACR-1白漆为代表的“白色屋顶”对城市热岛效应所产生的影响.以CTTC模型为基础,通过太阳辐射照度图运用Visual BASIC开发出了“空气温度计算软件”,模拟出了不同吸收率的屋顶所产生的空气温度的变化.为了更加直观和准确地表现其差异,采用了Matlab编程绘图,绘制出了时间ε、下垫面吸收率m、空气温升△t这三者之间的空间立体关系图,准确分析和比较了“白色屋顶”和“黑色屋顶”哪个对空气温升起更大作用.通过这些数学模型的建立,评估了“白屋预计划”对降低城市热岛效应起到的作用;并为了合理规划、减少能耗、降低热岛效应提供了参考意见和措施.【总页数】3页(P159-161)【作者】张平;储刘峰;单荣国【作者单位】安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001;安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001【正文语种】中文【中图分类】TU119+.5【相关文献】1.关于园林绿化对降低城市热岛效应的作用的研究 [J], 黄中祥2.白色屋顶可以降低城市的热岛效应 [J],3.“白屋顶计划”对缓解城市热岛效应的有效性评价 [J], 许飞;张雪红;李栋;冯晓钰4.“白屋顶计划”对降低城市热岛效应作用的研究 [J], 孟晓阳;许峰5.园林绿化对降低城市热岛效应的作用分析 [J], 杨蓓因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
书诺 书承 诺我们仔细阅读了西南大学第六届大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,虽然本次竞赛采取分散自行答卷的机制,但在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B我们的参赛报名号为(如果设置报名号的话):参赛队员(打印并签名) :1.何雨嘉222010324022008 专业:数学与应用数学2.蒙诚222011306032006 专业:心理学3.邓宇杰222010324022014 专业:茶学日期: 2012年 5月 17日 竞赛组委会评阅编号(由竞赛组委会评阅前进行编号):编号专用页竞赛组委会评阅编号(由竞赛组委会评阅前进行编号): 评阅记录(可供评阅时使用):评阅人对白屋顶计划关于降低温室效应作用的考察摘要“白屋顶计划效果评估”的数学模型是通过对来探讨如何有效地利用白屋顶计划造福人类,减少其对人类的负面影响。
由于白屋顶计划成本过高对城市发展具有保护与制约的双重影响,因此利用数学知识联系实际问题,作出相应的解答和处理。
问题一:根据所掌握的人口模型,将温度与二氧化碳等温室气体的关系类似于人口模型的指数函数,对第一阶段的某些数据通过数据拟合,在自然条件下,建立温度与二氧化碳等温室气体之间相互影响的数学模型。
问题二,在白屋顶计划作用下,要建立白屋顶计划的效果、温度和二氧化碳等温室气体之间作用的数学模型,必须在问题一的条件下作出合理假设,同时运用数学软件得出该模型,最后结合已知数据可算出白屋顶计划的收益。
问题三,在上述问题中引入城市具体情况,和问题二相似,不同的是,问题三加入了世界各个城市的不同情况,建立各个城市实施白屋顶计划的效果与温度相关的数学模型,也需用到数学建模相关知识。
问题四,和实际联系最大,因为只有在了解各个城市的具体情况的基础上,才能更好地利用白屋顶计划。
而该题的关键是,建立稳定性模型,利用微分方程稳定性理论,研究环境系统平衡状态的稳定性,以及系统在相关因素增加或减少后的动态变化,最后。
通过数值模拟给出城市环境的动态分布图。
关键词关键词::数据拟合 线性回归 常微分方程稳定性 温室效应1.问题重述自然状态下,生产过程和日常生活里总是会不可避免的产生二氧化碳等温室气体造成温度效应,为此采用白屋顶计划来降低温室效应,可是,使用白屋顶计划时,发现其中存在一个成本与效率的问题,所以,必须找出之间的一种关系,从而根据温度上升的多少,找出一种最经济最有效的方案。
而由于考虑到不同城市的环境因素,同样在发展产业时,采用白屋顶计划,这样就对环境的破坏比较小,但同时实行白屋顶计划与发展产业间有很大的经济问题,若处理不当,则极有可能出现既没能保护环境又没能发展产业的现象,所以为了避免这种现象,必须找出一个合理的方案,可以严格的控制的二氧化碳等温室气体的排放与白屋顶计划的成本,使城市温度有效降低,并且产业正常发展。
2.问题分析由题意可知,目的就是为了建立一种模型,解决白屋顶计划实行的量的多少,使用的城市的自然环境、经济环境问题,从而使成本与效益达到所需要的目的。
问题一中,首先建立二氧化碳等温室气体与温度之间的关系。
在这个问题中,顺理成章的就会想到类似的人口模型,因此,利用所学过的类似的人口模型建立题中的二氧化碳等温室气体与温度的模型,然后根据了解到的一些相关数据,求解出二氧化碳等温室气体对温度的作用。
而问题二,数据拟合的方法进行求解,以问题一的二氧化碳等温室气体使温度异常升高为条件,求解出白屋顶计划的最佳效果。
问题三,采用线性回归的方法,求解出各地不同自然环境对白屋顶计划的综合效应。
从而求解出白屋顶计划的最佳环境,进而求解出白屋顶计划使用的可行性。
问题四中,根据网络上提供的相关知识,结合一些自己的认识,写出白屋顶计划的可行性方案。
3.数学模型3.1 问题一3.1.1 模型假设1.在实验中, 除二氧化碳等温室气体浓度, 其它影响因子如阳光等, 均假设其处于与外界同等水平2.在实际问题中,温室气体浓度受当地气候状况以及树木吸收等各种因素的作用,而忽略以上各种因素的影响,仅仅考虑光线造成二氧化碳等温室气体的浓度变化对温度变化的影响。
3.忽略气压变化造成的影响。
4.收集到的数据是真实可靠的。
5.假设数据有一般代表性与可靠性。
3.1.2 定义符号说明x——二氧化碳等温室气体浓度 y——¬温度变化量3.1.3 模型建立温度与二氧化碳等温室气体的模型,大致类似人口模型,因此,可以用人口模型的一些知识进行求解,对于温度升高与二氧化碳等温室气体排放量的关系,依然将其类比于指数函数。
地球所接受的来自太阳的辐射能量和向周围发射的辐射能量达到平衡时,地球表面具有各自确定的温度。
如果地球大气中二氧化碳等温室气体含量增加,则因为太阳的可见光和紫外线容易穿透二氧化碳成分,地球表面发射的红外线不易穿透这种大气成分,引起温度升高。
故二氧化碳等温室气体的浓度与温度的变化有必然的关系。
通过在常温下玻璃罩温室中进行试验得出的二氧化碳等温室气体浓度与温度变化量的结果可得以下图形:上图y轴为温度变化量,单位为0.001℃,x轴为密闭空间中二氧化碳等温室气体浓度,单位为0.0001。
经过多次采用不同方法拟合之后,发现其大致类似于指数函数,其验证了之前的假设。
3.1.4 模型求解:表1 二氧化碳等温室气体和温度作用的数据浓度(0.0001)温度变化量(0.001℃)0 — 3 2.4 10 12.9 20 16.3 30 20.1 4026.8运用程序拟合(见附录),变化量y 的大小是按照实验状态下的温度减去外界温度的差值。
则rx e x y 0= (8.7800=x ) 故xey 5100828.18.780−×−×=即二氧化碳等温室气体对温度的函数为xe y 5100828.18.780−×−=3.2 问题二 3.2.1 基本假设1.在数个实验组里,二氧化碳等温室气体浓度不同的地方,相应将底色漆为面积不同面积的白色,可以使二氧化碳等温室气体的量减少到一个固定的值,则温度也会是一个定值,故其条件类似于问题一的模型。
2.在实验中, 除白色背景面积, 其它影响因子如环境条件等,均处于同等水平。
3.忽略气压变化造成的影响。
4.收集到的数据是真实可靠的。
5.假设数据有一般代表性与可靠性。
3.2.2 定义符号说明y——温度的变化量 w——二氧化碳等温室气体的浓度 w 1——所给下表中面积的数据 t——涂色后的时间 z——单位面积的效果 q——每次涂色的成本 p——总的涂色的需求量 T——涂色的面积3.2.3 模型建立:表2时间 1 3 6 10 15 25实验空间中残留量8.26 6.89 4.92 1.84 0.197 0.066上表给出了二氧化碳等温室气体在试验空间中的残留量随时间变化的关系,利用程序(见附录)可得:上图y轴为二氧化碳等温室气体残留量,单位为1‰,x轴为时间,单位为1h。
其图像经多种方式拟合可知,其结果为二次函数拟合的偏差最小(相关程序见附录)由此可得:3.2.4 模型求解由以上程序可知,二氧化碳等温室气体浓度在给定实验空间中与时间之间的关系有: 4724.99719.00238.02+−=t t w 于是,每次涂色的成本为 w q −=10对其在一定时间内涂色面积求定积分即为总的涂色的需求量:∫∫−+−==TTdt t t qdt p 02)4724.99719.00238.010(由于之前假设可知,其产量大致趋于某一个固定的值,故,用问题一的结论可知: 产量 bey ×÷××−−=32000100828.158.780利润 p y z −−−=2.1110028.23.3 问题三——以空气湿度为例 3.3.1 基本假设1.假设表中水蒸气喷嘴口的浓度即为大气水蒸气浓度。
2.假设水蒸气在实验中均匀分布。
3.假设二氧化碳等温室气体浓度对水蒸气浓度不产生影响,不发生对水蒸气的物理、化学反应。
4.假设不考虑水蒸气扩散时间,即水蒸气可在短时间内扩散到室内,并达到某一浓度。
5.实验条件以问题二为基准。
6.忽略气压变化造成的影响。
7.收集到的数据是真实可靠的。
8.假设数据有一般代表性与可靠性。
3.3.2 定义符号说明t——水蒸气的供给时间S——二氧化碳等温室气体经水蒸气处理后的剩余浓度n——开始时通入水蒸气的浓度 v——水蒸气浓度变化的速率 m——水蒸气浓度变化的量 T——室内平均温度 C——水蒸气喷嘴出口处检测到的水蒸气浓度3.3.3 模型建立3.3.3.1 表中所给出的是水蒸气浓度与二氧化碳等温室气体作用之间的实验数据,它反映了温度随时间和水蒸气浓度之间的关系。
表3 水蒸气浓度与二氧化碳等温室气体作用之间的实验数据t (h )0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 S (0.0001)93 89 64 35 30 25 18 10 0 0 0 C(mg/m 3) 0.150.400.751.001.251.501.802.102.252.652.853.3.3.2 基于回归分析:设变量x 1,x 2的回归模型为ε+++++=222121gx dx cx bx a y , 其中a ,b ,c ,d ,g ,是未知参数,服从正态分布N(0,μ2)3.3.4 模型求解然后根据表3数据确定上式多项式系数,输入程序(相关程序见附录)左右两图分别表示 固定时和 固定时的曲线及其置信各自的区间,然后在命令行输入:b e ta ,r m se得到多项式系数,所以回归模型为:2221211077.398829.18440.1660882.248985.110x x x x z +−−+=剩余标准差为6.6900,说明次回归模型的显著性较好。
将得到的多项式系数带入多项式后,画出回归模型的图像.再输入程序(相关程序见附录)3.3.5模型检验与分析:上述求出的回归模型以后,还需对线性回归方程同实际数据拟合效果进行检验,因此,输入以下程序: 检验程序输入程序(相关程序见附录) 可得出由图中可以看出,红色和蓝色代表回归方程画出的图形,另外两条代表原始数据拟合出的图像,回归方程得到的数据时在置信区间内与原始数据时基本上吻合的,因此,回归方程显著性较好。