Та судлаачаас ийм хадаастай анекдот гарна гэж найдаж болох ч доктор Реймер бол Ютагийн их сургуулийн математикч, багш бөгөөд дэлхийн хамгийн тааламжгүй цөлд тухтай анги танхимаа сольсон нийгэмлэгийн нэг хэсэг юм. , дэлхийн дулаарлыг ойлгохын тулд тоо ашиглахын тулд.
Тэдний адал явдал нь туйлын бүс нутгуудын өөрчлөлтөд нөлөөлж буй үйл явцыг нүдээр харж, далайн мөс, дэлхийн цаг уурын тогтолцоонд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг математикийн онолоо батлах боломжийг олгодог.
Арктик дахь далайн мөсний зузаан, хэмжээ анх хиймэл дагуулаар хэмжилт хийснээс хойш маш хурдан буурчээ. 1979.
Далайн мөс бол нарны гэрлийг сансарт эргүүлэн тусгадаг дэлхийн хөргөгч юм. Мөс хайлах тусам нарны гэрлийг шингээдэг харанхуй ус ихэсдэг тул түүний оршин тогтнох нь манай гаригийн ирээдүйд чухал ач холбогдолтой юм. Наранд халсан энэ ус нь мөс альбедо хэмээх өөрийгөө бэхжүүлдэг циклээр илүү их мөс хайлуулдаг. санал.
Далайн мөсний бууралт нь дэлхийн гадаргуу дээрх гаригийн дулааралттай холбоотой хамгийн харагдахуйц томоохон өөрчлөлтүүдийн нэг боловч түүний зан төлөв, түүний дэмждэг туйлын системийн хариу үйлдэлд дүн шинжилгээ хийх, загварчлах, урьдчилан таамаглах нь үнэхээр хэцүү байдаг ч математикчид тусалж чадна.
Ютагийн их сургуулийн математикийн нэрт профессор, биоанагаахын инженерийн туслах профессор Кеннет Голден 30 жилийн турш далайн мөсний өвөрмөц хөтөлбөрийг бүтээжээ. Математикийн судалгаа, цаг уурын загварчлал, сонирхолтой хээрийн экспедицийн хослол нь хурдацтай өөрчлөгдөж буй уур амьсгалын тулгамдсан сорилтуудыг шийдвэрлэхэд туслахын тулд энэ төрлийн шинжлэх ухааныг ашиглахад чиглэсэн доктор Реймер зэрэг оюутнууд болон докторын дараах судлаачдын анхаарлыг татсан.
Доктор Реймер цагаан баавгай болон далайн хав хөлдсөн орчны өөрчлөлтөд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэгийг судалжээ. Тэрээр эдгээр амьтдын хоорондын харилцан үйлчлэл, амьдрах орчныг ойлгохын тулд математик загваруудыг ашиглахын зэрэгцээ Арктикийн баавгайнуудаас хэмжилт, дээж авсан нь математикчийн хувьд хэзээ ч хийхгүй гэж бодож байсан зүйл байв. “Тэд тайвширсан үедээ бүрэн унтдаггүй; Тэд уйтгартай байна" гэж тэр тайлбарлав. "Тэдний нэг нь хэзээ нэгэн цагт сэрж магадгүй юм шиг санагдсан тул намайг сандаргасан."
Доктор Реймер Арктик дахь тайвшруулсан цагаан баавгайгаас хэмжилт хийжээ.
Тэдний амьдрах орчин хумигдаж байгаа нь цагаан баавгай нар нимгэн мөсөн дээгүүр алхаж байгаа гэсэн үг боловч доктор Реймерийн судалгаагаар сүрлэг махчин амьтдыг хэрхэн хамгаалах талаар мэргэжилтнүүдэд тусална гэж найдаж байна.
Гэсэн хэдий ч далайн мөсөн доторх давстай усны халаасанд амьдардаг бактери, замагны "сэтгэл хөдөлгөм" бичил ертөнц түүний сэтгэлийг хөдөлгөж байна. Энэхүү биологийн нийгэмлэг болон түүний амьдрах орчин нь температур, давсжилт, гэрлийн өөрчлөлтөд нөлөөлдөг тул загварчлалыг үнэн зөв гаргахад хэцүү болгодог. Доктор Реймер одоогийн ажилдаа эдгээр хүчин зүйлс нь мөсний доторх биологийн идэвхийг тодорхойлохын тулд хэрхэн харилцан үйлчилдгийг ойлгохын тулд загвар зохион бүтээдэг. "Эдгээр жижиг хэмжээний үйл явц нь макро түвшний хэв маягт хэрхэн нөлөөлж байгааг ойлгох нь туйлын далайн экологид дулаарч буй уур амьсгалын нөлөөг загварчлахад чухал ач холбогдолтой" гэж тэр тайлбарлав.
Далайн мөсний микроскоп бүтэц нь асар том мөсний зан төлөвт хэрхэн нөлөөлж байгааг ойлгоход бэрхшээлтэй тулгардаг нь профессор Голдены сонирхлыг татдаг. Тэрээр дэлхийн туйлын бүс нутгуудад 18 удаа очиж, "Архирах дөч" гэгддэг барууны салхийг даван Антарктидад хөлөг онгоцоор хүрч, далайн мөсийг хэмжихдээ мөстэй усанд живэхээс арай зайлсхийсэн. "Нэг удаа над руу найман фут зайд асар том халим ирсэн. Тэр миний дээр байсан нимгэн хөвөгчийг сүүлээрээ сэмхэн эвдэж чадах байсан" гэж тэр хэлэв.
Профессор Голден далайн мөсний бичил бүтцийг судалж, түүгээр шингэн хэрхэн амархан урсахыг тооцоолдог. “Далайн мөс давстай. Энэ нь цэнгэг усны мөсөөс тэс өөр давсны уусмалын сүвэрхэг бичил бүтэцтэй" гэж тэр хэлэв.
Профессор Голден далайн мөсөөр шингэн урсахын тулд давсны уусмалын хольцууд хоорондоо холбогддог эгзэгтэй температурыг урьдчилан таамаглаж, орцын геометр температурын өөрчлөлтөд хэрхэн дүн шинжилгээ хийх анхны рентген томографийн аргыг боловсруулсан. "Далайн ус далайн мөсөөр хэрхэн нэвчиж байгааг ойлгох нь туйлын далайн орчинд уур амьсгалын өөрчлөлт хэрхэн гарахыг тайлбарлах түлхүүрүүдийн нэг юм" гэж тэр тайлбарлав.
Энэхүү "асаах унтраалга"-ыг олж мэдсэнээр эрдэмтэд давсны уусмалд амьдардаг замагны бүлгүүдийг тэжээдэг шим тэжээлүүд хэрхэн нөхөгддөг зэрэг үйл явцыг илүү сайн ойлгоход тусалсан.
Профессор Голдены судалгаагаар давсны уусмалын сүвэрхэг бичил бүтэцтэй далайн мөсөөр шингэн хэрхэн амархан урсдаг болохыг харуулж байна (зураг дээр). WF Weeks болон A. Assur, CRREL (АНУ-ын Армийн Хүйтэн бүс нутгийн судалгаа, инженерийн лаборатори) тайлан 269, 1969
Далайн мөсөн дэх давсны уусмал нь түүний радарын шинж чанарт нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь цаг уурын загварыг батлахад ашигладаг мөсний зузаан зэрэг параметрийн хиймэл дагуулын хэмжилтэд нөлөөлдөг. Эдгээр загварууд нь манай цаг уурын ирээдүйн өөрчлөлтийг урьдчилан таамаглаж, дэлхийн удирдагчид, эрдэмтэд сөрөг нөлөөллийг бууруулах стратеги боловсруулахад ашигладаг тул чухал ач холбогдолтой юм.
Мөсний олон янз байдал нь сорилт үүсгэдэг ч судлаачид, багш нар, оюутнуудын олон янз байдал нь шинэ санаа гаргах төгс орчинг бүрдүүлдэг. АНУ-д 2015 онд математик, компьютерийн шинжлэх ухааны докторын зэрэг хамгаалсан хүмүүсийн дөрөвний нэг нь эмэгтэйчүүдэд олгогдсон боловч Ютагийн их сургуулийн ACCESS Хөтөлбөр нь чадварлаг эмэгтэй математикчдыг сургах, практик судалгаа хийх зэрэг боломжийг нээхэд нь тусалж байна. Арктикт хийх экспедицүүд нь оюутнуудад өндөр туршлага хуримтлуулахаас гадна математикчдыг цаг уурын эрдэмтэн, инженерүүдийн хамт хамгийн сүүлийн үеийн судалгаа, шийдэлд оролцуулах боломжийг олгодог.
Доктор Реймер, профессор Голден нар цасан шуургатай тэмцээгүй үедээ ACCESS хөтөлбөрийн хүрээнд хамтарсан, салбар хоорондын төслүүд дээр ажиллаж, эмэгтэй бакалаврын оюутнуудад хамтран зөвлөгч багшаар ажилладаг. Профессор Голден 2018 онд уур амьсгалын өөрчлөлтийг багтаасан математикийн бүрэлдэхүүн хэсгийг шинэчилсний дараа математикийн чиглэлээр суралцах хүсэлтэй оюутнуудын тоо өмнөхөөсөө гурав дахин нэмэгдсэн байна.
Профессор Голдены докторын зэрэг хамгаалсан оюутнуудын нэг Ребекка Харденбрук хэлэхдээ: “Уур амьсгалын өөрчлөлт гэх мэт тулгамдсан асуудалд анхаарлаа төвлөрүүлэх нь бидний хүсдэг математикт илүү олон хүмүүсийг татдаг, тэр дундаа эмэгтэйчүүд, өнгөт арьстнууд, хачирхалтай хүмүүс; дутуу төлөөлөл болсон хүн бүр."
Харденбрук бакалаврын эхний жилээ ACCESS хөтөлбөрт хамрагдаж, зуныг астрофизикийн лабораторид өнгөрүүлсэн нь судалгаа хийх боломжийг нээж өгсөн юм. "Энэ бол үнэхээр амьдралыг өөрчилсөн" гэж тэр хэлэв, тэр ч байтугай тэрээр бакалаврын зэрэгтэй байхдаа далайн мөсөөр дамжин дулааны тээврийг судалсны дараа профессор Голдентэй хамт математикийн чиглэлээр докторын зэрэг хамгаалахаар шийдсэн юм.
Ребекка Харденбрук Солт Лэйк Сити дэх Ютагийн их сургуулийн оюутнуудад математикийн хичээл заадаг.
Тэрээр одоо бага насны оюутнуудад ACCESS хөтөлбөрийн багшийн туслахаар урам зориг өгч, Хойд туйлын далайн мөсөн дээрх усан сан болох хайлмал цөөрмийн загварчлалыг хийж байна. Эдгээр цөөрөм нь нарны цацрагийг тусгах бус шингээх замаар Хойд туйлын далайн мөсөн бүрхүүлийн урт хугацааны хайлах хурдыг тодорхойлоход шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд өсч томрохын хэрээр фрактал геометрийн шилжилтийг хийж, математикчид загварчлах боломжтой хэзээ ч дуусашгүй загварыг үр дүнтэй бүтээдэг.
Харденбрук профессор Голден болон тус их сургуулийн өмнөх оюутнууд, судлаачдын хайлмал цөөрөм дээр хийсэн арван жилийн ажлынхаа үндсэн дээр зуу гаруй жилийн өмнө боловсруулагдсан ба материалууд хэрхэн соронзлолыг олж авах, алдаж болохыг тайлбарладаг сонгодог Исинг загварыг дасан зохицож, хайлмагт загварчлуулж байна. цөөрмийн геометр. "Би далайн мөсний загварыг физикийн хувьд илүү нарийвчлалтай болгож, дэлхийн цаг уурын загварт оруулахын тулд Арктикийн альбедод гайхалтай нөлөө үзүүлдэг хайлмал цөөрөмд хандах илүү нарийвчлалтай хандлагыг бий болгоно гэж найдаж байна" гэж тэр тайлбарлав.
Долгионы мөсний өтгөн дотоод цөмөөс гадна хөвж буй хөвөгч мөсийг долгион нь хагалах боломжтой далайн мөсний долгионт бүсийн өргөнийг хэрхэн тодорхойлох талаар математикчид аль хэдийн шийджээ.
Агаар мандлын эрдэмтэн, Ютагийн Их Сургуулийн профессор Голдены хамтран ажиллагсдын нэг Корт Стронг хархны тархины тархины бор гадаргаас санаа авсан нь ер бусын эх сурвалж юм. Тэрээр мэрэгчдийн овойлттой тархины зузааныг хэмждэгтэй адил математикийн аргаар ахиу мөсний бүсийн өргөнийг хэмжиж болохыг ойлгосон бөгөөд энэ нь бас маш олон янз байдаг. Энэхүү хялбаршуулсан загварын тусламжтайгаар багийнхан манай цаг агаар дулаарч, ахиу мөсний бүс 40 орчим хувиар тэлсэн гэдгийг харуулж чадсан.
Ютагийн их сургуулийн ACCESS схем, түүний дотор практик судалгаа нь математик нь том зургийн нэг хэсэг болох салбар дундын орчинд оюутнуудыг шингээдэг. Энэ нь хоорондоо уялдаа холбоогүй мэт санагдах шинжлэх ухааны салбаруудын арга, санааг үндсэн математик нь ижил төстэй үед асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болох хөндлөн тоосжилтыг дэмждэг.
Профессор Голден хэлэхдээ: "Танд ер бусын нөхцөл байдал тулгарах үед танд асуудлыг тодорхой харж, шийдэл гаргахын тулд янз бүрийн төрлийн оюун ухаан хэрэгтэй."
Арктикт ажиглагдсан далайн мөсний алдагдал хэдхэн арван жилийн хугацаанд тохиолдсон бөгөөд аймшигтай хурдацтай үргэлжилж байна.
"Бидэнд олж авч чадах бүх сайн тархи, янз бүрийн сэтгэлгээний аргууд хэрэгтэй бөгөөд бидэнд хурдан хэрэгтэй" гэж тэр хэлэв.
Энэхүү нийтлэлийг Ютагийн Их Сургууль, Үндэсний Шинжлэх Ухааны Сан, Тэнгисийн цэргийн судалгааны албанд Стокгольм дахь Олон Улсын Шинжлэх Ухааны Сан Элвис Бахати Орлендо болон FIOMP, FIUPESM-ийн доктор Магдалена Стоева нар хянасан.