Sluneční skvrny a změny klimatu

Nedávno proběhla v médiích zpráva, že je Arktický led na minimu svého celkového povrchu a že se otevírá možnost využít tzv. Severozápadní cestu, což by znamenalo rychlejší lodní dopravu z Atlantiku do Pacifiku. Výsledek této studie vychází ovšem z časové řady měření, které začíná rokem 1978, což je dost málo. Na druhou stranu, Severozápadní cesta byla pokořena na začátku dvacátého století Roaldem Amundsenem. Tedy arktický led už tenkrát nebyl tak nepřekonatelnou překážkou.

Zásadní vliv na množství arktického ledu a i na celé pozemské klima má bezesporu naše Slunce. Se zářivým výkonem Slunce souvisí množství tzv. slunečních skvrn. Sluneční skvrny jsou tmavé oblasti na povrchu Slunce, kde magnetické pole brání proudění plazmatu, a proto mají nižší teplotu než okolí (tedy jsou tmavé). Vědci měří pravidelně množství slunečních skvrn již od roku 1610, kdy poprvé Galileo Galilei použil vlastnoručně zkonstruovaný dalekohled k astronomickým pozorováním. Z takto dlouhé časové řady pozorování už lze posoudit vliv Slunce na pozemské klima...

Dlouhodobě snížený počet skvrn znamená chladnější podnebí, naopak při vysokém počtu skvrn je Země více ohřívána. Podíváme-li se na obrázek 400 let pozorování slunečních skvrn, tak zjistíme, že několikrát došlo k velkému úbytku počtu slunečních skvrn. Nejvíce patrné to je v druhé polovině sedmnáctého století, kdy nastalo tzv. Maunderovo minimum - na Zemi citelně ochladilo - nastala Malá doba ledová (přibližně mezi 1645 - 1715). Malá doba ledová nastala po Středověkém klimatickém optimu (8-14 stol; na přelomu 1. a 2. tisíciletí Vikingové objevili největší arktický ostrov a pojmenovali ho Grónsko, tedy Zelená země, v Anglii se na víc v té době pěstovala vinná réva!). Během Malé doby ledové např. zamrzla v Londýně Temže a zamrzlo celé Baltské moře.

Minima sluneční aktivity lze rozpoznat i v časové řadě měření izotopu C14 na Zemi. Je docela možné, že současné oteplení je prostě reakcí klimatu na Malou dobu ledovou.

Zářivý výkon Slunce se pravidelně osciluje s hlavním (jedenáctiletým) cyklem sluneční aktivity. Výkyvy se odehrávají v řádu desetin procenta. Přesný způsob způsob slunečního vlivu na pozemské klima není přesně určen, velký vliv na klima má možná i kosmické záření a určitě i vulkanická činnost. Ale i tak není pochyb, že Slunce mělo a má vliv na vývoj podnebí na Zemi a také na naší civilizaci.

Zdroje a další informace:

• aldebaran.cz

• Little Ice Age

• Medieval climate optimum

• Maunder minimum

• www.rozhlas.cz

• www.rozhlas.cz

Stále překvapující hvězda Mira

V souhvězdí Velryby (Cet) se nachází pozoruhodná hvězd Omikron Ceti, která je též známa pod jménem Mira. V tuto dobu je pozorovatelná po 23 hodině nad východním obzorem. Tato hvězda nepřestává astronomy překvapovat. Jedná se totiž o první objevenou proměnnou hvězdu, tedy hvězdu která mění pravidelně, či nepravidelně svoji hvězdnou velikost. Pokud by jste tedy chtěli Miru najít na obloze (viz mapka) tak se vám to nemusí vůbec podařit, neboť, jak ubíhá čas, Mira je pozorovatelná pouze v časech, které jsou blízké maximu. Nejbližší maximum nastává 1 - 10.1 2008, pozorovatelná bude pravděpodobně asi 1.5 měsíce před a až 3 měsíce po tomto datu. Průměrná perioda je 332 dnů.

Mira byla objevena v roce 1596 holandským knězem a astronomem Davidem Fabriciem. Objev způsobil malou revoluci v astronomii - byla podkopána doktrína, že hvězdy jsou stálé a že se nemění. Záhadnou hvězdu pojmenoval v roce 1662 Johannes Hevelius - Mira znamená podivná.

Mira se jako většina hvězd ve vesmíru nevyskytuje sama. Jejím průvodcem je malá velmi hustá hvězda, bílý trpaslík, na který se přelévá velké množství hmoty od Miry, která je ve stádiu rudého obra; tento rudý obr pulzuje, mění svůj poloměr a povrchovou teplotu, což je příčinou toho, že Mira je proměnná hvězda. Bílý trpaslík oběhne Miru jednou za 400 let. V roce 1996 se na Miru zaměřil Hubblův vesmírný dalekohled (HST) a bylo to podruhé v historii, co HST pořídil snímek disku hvězdy.


Nejpřekvapivější objev byl ale učiněn v tomto roce. Satelit NASA Galaxy Evolution Explorer (GALEX) objevil dlouhý ( 13000 světelných let!), jako by kometární chvost, který se táhne za Mirou. Mira, která je od nás vzdálena asi 420 světelných let, se velmi rychle pohybuje prostorem (130 km/s), její chvost, zářící pouze v ultrafialovém světle, je následkem jejího pokročilého vývoje, kdy hvězdy ztrácejí obrovské množství hmoty a nezadržitelně se blíží ke svému konci (finálním stádiem bude, podobně jako u našeho Slunce, bílý trpaslík).

Animace



Zdroje a další informace
technet, osel, cs.wikipedia.org, astro.sci.muni.cz, astro.sci.muni.cz, seds.lpl.arizona.edu.

Abrams se přizpůsobuje boji ve městech

Mezi nejvýznamnější světové tanky patří jistě M1 Abrams. První verze, která měla poněkud méně účinný 105mm kanon vznikla v roce 1979, postupně se Abrams zdokonaloval, získal 120mm licenčně vyráběný německý kanon a rostla míra jeho digitalizace. Nejmodernější nasazená verze M1A2 představuje plně digitální tank s velmi vyspělým pancéřováním (vychází z britského Chobhamu - vrstevný pancíř skládající se z ocele, ochuzeného uranu, keramické vrstvy a plastu), nicméně pořád je to tank, jehož základní koncept byl navržen v období studené války a současná válka proti terorismu představuje jinou filosofii boje...

Především se mnohem častěji bojuje ve městech, kde přestává platit základní poučka, že největší nebezpečí pro tank přichází zepředu (proto jsou zepředu současné tanky nejodolnější). Ve městech hrozí nebezpečí ze všech stran, proto americká armáda představila projekt TUSK (Tunk urban survival kit), aby byly sníženy ztráty, ke kterým dochází v Iráku.

Velké nebezpečí ve městech spočívá v útocích prováděných pomocí RPG-7, proto má TUSK na bocích bloky dynamického pancíře převzaté z bojového vozidla pěchoty M2 Bradley a na zadní části korby kovovou mříž pocházející z vozidla Stryker. Podobně jako transportér Stryker je 12.7 mm kulomet ovládán bezpečně zevnitř vozidla (je instalován na lafetě RWS (remote weapon system) ), neboť vystrčí-li velitel hlavu z tanku, vystavuje se tak velkému nebezpečí (při první válce v Zálivu, zahynul pouze jeden velitel tanku Abrams, a to právě tak, že ho zasáhla střepina z nepřátelského vozidla, po kterém jeho tank střílel). Podobně i nabíječův 7.62 mm kulomet chráněn pomocí pancéřového štítu LAGS (Loader's armored gun shield). Nabíječ má k dispozici i termovizní přístroj, takže může střílet i v noci a opět v bezpečí zevnitř věže, neboť obraz z termovize se promítá na displej jeho brýlí. Jako důležitá se ukázala i nutnost komunikace tanku s pěchotou, proto má komplet TUSK na zádi umístěn k tomu určený telefon.

M1A2 Abrams základní údaje
Posádka	4 (řidič, střelec, nabíječ, velitel)
Délka	9.83 m s kanonem dopředu, 7.925 m délka korby
Šířka	3.658 m
Max. výška	2.885 m
Hmotnost	63.1 t
Hlavní výzbroj	Rheinmetall L44 (120 mm, hladký vývrt
Pohon	Plynová turbína Avco Lycoming AGT1500C 1119 kW
Vedlejší výzbroj	spřažený kulomet M240 (7,62x51mm), nabíječův kulomet M240 (7,62x51mm), velitelův kulomet M2HB (12,7x99mm)
Max. rychlost	67,6 km/h
Dojezd	465 km na silnici, cca 340 km v terénu

Pár poznámek na závěr:

- Každý tank M1A2 Abrams je napojen na datalink, takže cíle, které vidí velitel tanku mohou vidět další bojové prostředky, např. bojové helikoptéry Apache.
- Mezi velké vyhody i nevýhody Abramsu patří jeho plynová turbína, která dává tanku mimořádnou a tichou (tanku se přezdívá "šeptající smrt") pohyblivost, za cenu obrovské spotřeby a velké infračervené stopy (dobrý cíl pro infra hlavice nepřátelských raket).
- Tank používá nejčastěji munici typu APFSDS (Armor Piercing, Fin Stabilized, Discarding Sabot; vyrobena z ochuzeného Uranu, ničí cíl pouze svojí kinetickou energií, dosahuje rychlosti mach=6, účinná pouze na kratší vzdálenosti) a HEAT (High Explosive Anti-Tank; ničí cíl pomocí kumulativního paprsku, do kterého je soustředěna veškerá energie výbuchu).


Zdroje a další informace
Defence industrail daily, military.cz, válka.cz, wikipedie,

Řešení rovnic pomoci metody prosté iterace

V široké praxi se často setkáváme s problémem, kdy máme vyřešit nějakou nelineární rovnici. Takovéto rovnice bývají často velmi složité a jejich řešení nelze často vyjádřit explicitně. Zde nastupují numerické metody řešení nelineární rovnice, pomocí kterých lze nalézt alespoň přibližné řešení.

Mezi základní metody patří tzv. metoda prosté iterace. Která je založena na myšlence převodu rovnice na ekvivalentní tvar. V tomto případě nehledáme průsečík s osou x - hledáme průsečík grafu funkce g s přímkou y=x. Tedy hledáme pevný bod funkce g. Pro názornost vysvětlíme tuto metodu na následujícím příkladě: Nalezněte nenulové řešení rovnice

kde e^x je exponenciální funkce. Nejprve je potřeba nalézt interval, kde má funkce f kořen. Spočítáme několik funkčních hodnot a zjistíme, že f(2)=4.3891 a f(3)=-3, proto je zaručeno (viz minulý příspěvek), že v intervalu (2,3) leží kořen. Nyní je potřeba nalézt funkci g, to se dělá tak, že se z rovnice vyjádří vhodným způsobem proměnná x. Způsobů tohoto vyjádření je více, některá nejsou vhodná, neboť výsledná metoda nemusí konvergovat. Pro naši rovnici je např. vhodné vyjádření Tedy výsledná iterační metoda je tvaru která za předpokladu, že zvolíme počáteční iteraci uvnitř intervalu (2,3) nám umožní nalézt přibližné řešení rovnice. Zvolme počáteční iteraci x⁰=2.5, pak další iterace vyjdou takto:

Dosazením hodnoty 2.8214 do naší rovnice získáme 0.00099, tedy našli jsme docela dobré přibližné řešení naší rovnice. Grafický průběh výpočtu:


Výše uvedená metoda, jak bylo uvedeno, je založena na hledání pevného bodu funkce g. Otázkou je, kdy bude takový pevný bod existovat. Předpokládejme, že platí: 1. funkce g je spojitá uvnitř určitého konkrétního intervalu, 2. funkce g zobrazuje tento interval na sebe. Při splnění těchto dvou podmínek je zaručena existence alespoň jednoho pevného bodu, pokud navíc pro všechna x v tom intervalu platí:, pak existuje pouze pevný bod existuje pouze jeden.

Při splnění těchto podmínek bude vždy metoda prosté iterace konvergovat, tedy posloupnost iterací bude konvergovat k přesnému řešení libovolné rovnice.

S novým boeingem začína efektivní a ekologické létání

Letecká doprava jistě patří mezi nejpohodlnější a nejvyužívanější způsob cestování v současnosti. V současné době se někteří lidé dívají na leteckou dopravu s mírným despektem, poukazují na dvě témata: spotřeba paliva a emise skleníkových plynů. Letecká doprava ale nemusí být neefektivní ve spotřebě paliv. Velkokapacitní dopravní letadla dosahují spotřeby 4,3 l na jednoho pasažéra na 100 km, což dokonce překonává osobní automobilovou dopravu, což ovšem neplatí pro malokapacitní letadla, která mohou dosáhnout spotřeby hodně přes 100 l na jednoho pasažéra na 100 km.

Letecká doprava je i významný zdroj antropogenního CO2. Na jeden transatlantický let se spotřebuje 60 tisíc litrů paliva – leteckého kerosenu (tolik spotřebuje průměrný motorista za padesát let) a emise činí asi 140 tun oxidu uhličitého a 750 kilogramů oxidů dusíku. Dopravní letadla jsou i zdrojem vzniku oblačnosti, která vzniká z vodní páry ve výfukových plynech. Tato oblačnost se může podílet na skleníkovém efektu (některé typy oblačností ovšem působí naopak proti skleníkovému efektu tím, že infračervené záření odrazí hned při prvním kontaktu do vesmíru).

V současné době se proto začínají prosazovat návrhy šetrných a ekologických dopravních letadel, jako je např. Boeing 787 Dreamliner, který bude prvním velkým dopravním celokompozitovým letadlem. Toto letadlo nabízí vysoce efektivní provoz (náklady na sedadlo a uletěnou míli se zmenší o 10 % v porovnání se stroji stejné velikosti) a byla zohledněna i ekologie letu (objem škodlivin z motorů se zmenší o 20 %).

Těchto skvělých vlastností bylo dosaženo díky inovativní konstrukci (50 % kompozitních materiálů, resp. 15 % titanu v konstrukci, hliník začíná být out - 15 %) a dále i díky novým motorům Rolls-Royce Trent 1000, nebo General Electric GEnx, které zaručí, že letoun bude mít o 20 % menší spotřebu než podobně velká letadla. Všimněte si i zajímavého tvaru křídla - je vybaveno tzv. winglety (viz obr.). To jsou svislé části na konci křídla, které zabraňují vzniku indukovaného víru na konci křídla a tím snižují odpor letadla. Tato jednoduchá úprava umožní snížení spotřeby paliva o další 3 až 4 procenta. Nově navržené nahoru ohnuté konce křídel u Boeingu 787 by měly snížit odpor, a tedy i spotřebu až o pět procent.


První Boeing 787 Dreamliner již sjel z linek výrobního závodu a měl by vzlétnout poprvé na konci léta. Bude nabízet i velmi komfortní cestování, viz obrázek.
Evropskou odpovědí na tento letoun je projekt Airbus A350XWB , který pomalu vzniká v konstruktérských týmech a uvidíme, zda-li pomůže evropskému Airbusu z krize, která byla způsobena nepříliš velkým zájmem o obří letadlo A380.

Porovnání s konkurencí:





Video


zdroje: technet.cz, technet.cz, boeing.com, en.wikipedia.org, sk.wikipedia.org,

Co prozradil antarktický led

Globální oteplování je v současnosti velmi frekventované slovo, i když správnější termín jsou klimatické změny, v rámci kterých sledujeme především křivky (globální) teploty a množství CO₂ v atmosféře.

Alarmisté tvrdí, že lidská činnost (vypouštění CO2 do atmosféry,...) způsobuje v současnosti pozorované klimatické změny - nárůst teploty o 0.6 °C za posledních 40 let. Nicméně klimatický systém je velice složitý nelineární systém, kde se projevuje efekt motýlích křídel, tedy malá změna v počátečním čase může způsobit pozdější velké změny v klimatickém systému. V zásadě tedy nelze vyloučit určitý vliv člověka na globální oteplování, nicméně za počátečními změnami může stát cokoliv, a tedy nelze zatím jednoznačně říci, kdo může za globální oteplování, možností je prostě více...

Zemské klima je především dlouhodobě i krátkodobě ovlivňováno sluneční aktivitou. Zásadní efekt na pozemské klima má i sluneční vítr, který se skládá z nabitých částic. Tyto částice často způsobí změny v rozložení tlakových výší a níží - zásadní vliv mohou tedy mít velké sluneční erupce provázené uvolněním obrovského množství elektricky nabité hmoty. Tyto erupce jsou navíc docela nepravidelné...

Předpokládejme, že lidská činnost je nejvýznamnější příčinou současných klimatických změn. Pak by to muselo znamenat, že lidmi vypouštěné skleníkové plyny jsou jednoznačnou příčinou v současnosti pozorovaného nárůstu teploty, tedy že nárůst CO₂ v atmosféře vyvolává nárůst globální zemské teploty. Ono to tak jednoduché není, jak dokládá výzkum ledových vrstev u vědecké stanice Vostok v Antarktidě, viz následující obrázek (časové křivky teplot a množství CO₂ v atmosféře (ppm) )
Odtud např. vyplývá:

1. před 46000 lety nastává lokální maximum křivky CO₂ ( viz 2 na obrázku), což ovšem nastalo asi 2000 let po lokálním maximu křivky teploty (1).
2. V časovém intervalu (-38000, -33000) roste křivka CO₂ , nicméně křivka teploty má klesající tendenci.
   
3. Teplota dosáhla vrcholu před 32000 lety (viz 3), kdežto úroveň CO₂ ještě asi 2000 let pokračoval v růstu, než dosáhla svého maxima (viz 4).

Tedy je zřejmé, že prvotní je nárůst teploty a teprve pak nastupuje zvýšená hladina CO₂.

Zvýšená hladina CO₂ v atmosféře pravděpodobně není spouštěcím mechanismem nárůstu teploty, ale je důsledkem předchozího nárůstu teploty. Lze říci, že tato situace je obdobná uvězněnému CO₂ v láhvi šampaňského. Pokud zahřejeme láhev šampaňského, tak se CO₂ bouřlivě projeví při otevírání láhve. Na Zemi je podobně CO₂ uvězněno v mořích (korály), takže nárůst teploty může CO₂ uvolnit zpátky do atmosféry, což vede k opětovnému nárůstu teploty...

zdroje: Eye-opener on Global Warming, Vostok Ice core,