Článek seznamuje čtenáře s CFD výpočty prováděnými pro potřeby Oddělení chemických laserů Fyzikálního ústavu AV ČR. Simulace nízkotlakého nadzvukového proudění plynných směsí slouží pro design nadzvukových směšovacích trysek, které tvoří část dutiny chemického laseru COIL. Velmi náročné výpočty chemicky reagujícího proudění slouží jako doplněk experimentální diagnostiky, ověřování reakčních mechanismů a optimalizace provozních podmínek laseru. Výpočty jsou prováděny na uživatelském výpočetním serveru Luna komerčním CFD softwaru. V první části článku je uvedena matematická formulace modelu, okrajových podmínek, použité aproximace. V druhé části článku jsou uvedeny tři příklady konkrétních numerických simulací., Vít Jirásek., and Obsahuje seznam literatury
a1_The photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters were studied in Ziziphus jujuba var. spinosus under different soil water gradients obtained by irrigation and natural water consumption. We used the rectangular hyperbola model, the nonrectangular hyperbola model, the exponential model, and the modified rectangular hyperbola model to fit our data and evaluate them quantitatively. Based on the relationship among the parameters, the effects of the availability of soil water on photosynthesis were elucidated. The results showed that: (1) The relationship between water content and photosynthetic parameters were fitted best by the modified rectangular hyperbola model, followed by the nonrectangular hyperbola model, the exponential model, and the rectangular hyperbola model. The modified rectangular hyperbola model fitted best the maximum net photosynthetic rate (PNmax) and the light-saturation point (LSP), while the nonrectangular hyperbola model fitted best the dark respiration rate (RD), the apparent quantum yield (AQY), and the light-compensation point (LCP)., a2_(2) The main reason for the net photosynthetic rate (PN) decline was that it reached a stomatal limit when the soil relative water content (RWC) was greater than 25% and it reached a nonstomatal limit when the RWC was lesser than 25%. Under these conditions, the photosynthetic apparatus of Z. jujuba was irreversibly damaged. (3) Pmax, RD, AQY, and LSP increased first and then decreased, while LCP increased contrary to the RWC. The P N light-response parameters reached optimum when the RWC was 56-73%. (4) The quantum yield of PSII photochemistry reached a maximum when RWC was 80%. Nonphotochemical quenching decreased rapidly, and the minimum fluorescence in the dark-adapted state increased rapidly when RWC was lesser than 25%. Under these conditions, PSII was irreversibly damaged. (5) The RWC range of 11-25% resulted in low productivity and low water use efficiency (WUE). The RWC range of 25-56% resulted in moderate productivity and moderate WUE, and the RWC range of 56-80% resulted in high productivity and high WUE. The RWC range of 80-95% resulted in moderate productivity and low WUE. In summary, photosynthesis of Z. jujuba was physiologically adaptable in response to water stress in sand formed from seashells. The photosynthetic and physiological activity was maintained relatively high when the RWC was between 56 and 80%; Z. jujuba seedlings grew well under these conditions., J. B. Xia, G. C. Zhang, R. R. Wang, S. Y. Zhang., and Obsahuje bibliografii
Earth’s climate has experienced notable changes during the past 50-70 years when global surface temperature has risen by 0.8°C during the 20th century. This was a consequence of the rise in the concentration of biogenic gases (carbon dioxide, methane, nitrous oxide, chlorofluorocarbons, and ozone) in the atmosphere that contribute, along with water vapor, to the so-called ‘greenhouse effect’. Most of the emissions of greenhouse gases have been, and still are, the product of human activities, namely, the excessive use of fossil energy, deforestations in the humid tropics with associated poor land use-management, and wide-scale degradation of soils under crop cultivation and animal/pasture ecosystems. General Circulation Models predict that atmospheric CO2 concentration will probably reach 700 μmol(CO2) mol-1. This can result in rise of Earth’s temperature from 1.5 to over 5°C by the end of this century. This may instigate 0.60-1.0 m rise in sea level, with impacts on coastal lowlands across continents. Crop modeling predicts significant changes in agricultural ecosystems. The mid- and
high-latitude regions might reap the benefits of warming and CO2 fertilization effects via increasing total production and yield of C3 plants coupled with greater water-use efficiencies. The tropical/subtropical regions will probably suffer the worst impacts of global climate changes. These impacts include wide-scale socioeconomic changes, such as degradation and losses of natural resources, low agricultural production, and lower crop yields, increased risks of hunger, and above all waves of human migration and dislocation. Due to inherent cassava tolerance to heat, water stress, and poor soils, this crop is highly adaptable to warming climate. Such a trait should enhance its role in food security in the tropics and subtropics., M. A. El-Sharkawy., and Obsahuje bibliografii
Článek popisuje numerické modelování napěťově-deformačních polí, která vznikají ve zkušebním tělese během Charpyho rázové zkoušky. Tato zkouška umožňuje určení teploty přechodu křehký-houževnatý lom. Je používána ve svědečném programu jaderných elektráren ke sledování zkřehnutí tlakové nádoby jaderného reaktoru, které je vyvolané ozářením neutrony. V článku je také zmíněn princip a stručná historie vzniku Charpyho zkoušky., Petr Haušild., and Obsahuje seznam literatury
Přesné informace o počátečních fázích vzniku a vývoje sluneční soustavy nelze získat zpětnou integrací pohybových rovnic, neboť se z dlouhodobého hlediska jedná o ljapunovský nestabilní systém, jehož časový vývoj je na počáteční podmínky extrémně citlivý. Pro modelování primordiálních fází planetárního systému je proto zapotřebí provést několik sad simulací jeho vývoje s různými hodnotami počátečních parametrů a na výsledná data nahlížet statisticky. Pro modelování vývoje sluneční soustavy lze využít symplektických integrátorů, tj. numerických schémat, která aproximují hamiltonovský systém při zachování jeho symplekticity., Jakub Rozehnal., and Obsahuje seznam literatury
Naše pracovní skupina vytvořila v letech 2002-2007 globální numerický model magnetosféry, který v sobě obsahuje popis kinetických vlastností iontů v plazmatu, zejména pak popis přenosu energie mezi vlnami a nabitými částicemi v plazmatu. Model je v současné době využíván americkým Národním úřadem pro letectví a kosmonautiku (NASA) k interpretaci pozorování družice MESSENGER, jejímž cílem je výzkum planety Merkur. Pomocí našich simulací jsme se pokusili vysvětlit některé z jevů pozorovaných družicí MESSENGER., Pavel M. Trávníček, Petr Hellinger., and Obsahuje seznam literatury
Sluneční erupce spojené s koronálními výrony hmoty jsou nejenergetičtějšími dynamickými procesy ve sluneční soustavě s dopadem na celou heliosféru, včetně Země a jejího blízkého kosmického okolí. Protože k uvolnění energie v erupcích dochází podle současných představ kaskádním procesem na mnoha škálách, je v tomto článku o numerickém modelování procesů ve slunečních erupcích uplatněno mnohoškálové hledisko: bude představen numerický MHD model erupce na globálních škálách (~10(8) m) i částicové modelování máloškálových (~10 m) plazmových procesů, které mají přímý vztah k disipaci magnetické energie v erupci, k formování svazků urychlenýchh částic a jejich následné termalizaci v bezesrážkovém erupčním plazmatu prostřednictvím vlnově-částicových interakcí., Marian Karlický, Miroslav Bárta., and Obsahuje seznam literatury
When we apply ecological models in environmental management, we must assess the accuracy of parameter estimation and its impact on model predictions. Parameters estimated by conventional techniques tend to be nonrobust and require excessive computational resources. However, optimization algorithms are highly robust and generally exhibit convergence of parameter estimation by inversion with nonlinear models. They can simultaneously generate a large number of parameter estimates using an entire data set. In this study, we tested four inversion algorithms (simulated annealing, shuffled complex evolution, particle swarm optimization, and the genetic algorithm) to optimize parameters in photosynthetic models depending on different temperatures. We investigated if parameter boundary values and control variables influenced the accuracy and efficiency of the various algorithms and models. We obtained optimal solutions with all of the inversion algorithms tested if the parameter bounds and control variables were constrained properly. However, the efficiency of processing time use varied with the control variables obtained. In addition, we investigated if temperature dependence formalization impacted optimally the parameter estimation process. We found that the model with a peaked temperature response provided the best fit to the data., H. B. Wang, M. G. Ma, Y. M. Xie, X. F. Wang, J. Wang., and Obsahuje bibliografii
Článok jednoduchým spôsobom, bez potreby hlbšej znalosti kvantové mechaniky, popisuje metódy superpočítačového modelovania na nanoškále. V prvej časti sa popisujú základy metód simulácie elektrón-iónového systému s dôrazom na metódy teórie hustotového funkcionálu, které umožňujú študovat dĺžkové a časové škály relevantné pre nanotechnológie. Stručne sú popísané aj mnohočasticové metódy, najmä metóda kvantového Monte Carla,ktorá má výrazne vyššiu presnosť pri podobnom asymptotickom škálování a má preto potenciál stať sa štandardom vysokej presnosti modelovania na nanoškále. Možnosti týchto metód demonštrujeme na príkladoch, ktoré pokrývajú širokú škálu materiálov a metód relevantných pre nanotechnológie., Ivan Štich, Marek Mihalkovič, Marian Krajčí., and Obsahuje seznam literatury