2022年HiMCM美国中学数学建模竞赛的题目(B)是什么?

2022年HiMCM美国中学数学建模竞赛的题目B是什么?今年的B题题目已经正式在官网公布啦!今年参赛的学子们遇到的又将会是怎样的挑战呢?下面就一起来看看中文版题目吧~

B题: 二氧化碳和全球变暖

2022年HiMCM美国高中生建模竞赛题目

在工业革命之前,二氧化碳(CO2)在大气浓度一直保持在百万分之280(ppm)左右。在2004年3月,大气中的二氧化碳浓度达到了377.7 ppm。这也是迄今为止最大的10年平均增长。[1]根据国家海洋和大气管理局(NOAA)和斯克里普斯海洋研究所(SIO)的科学家监测的月平均值二氧化碳浓度水平在2022年5月达到峰值421ppm。根据经济合作与发展组织的报告预测,到2050年,二氧化碳浓度将达到685 ppm。

《今日科学》杂志的编辑要求您的团队回应这些关于目前报道和未来预测的二氧化碳浓度水平的报道。他们提供了两个数据集(CO2数据集1和Temps数据集2)来帮助您的研究。

要求:

01 你同意二氧化碳浓度的说法吗?使用CO2数据集1分析CO2的变化

你是否同意2004年3月二氧化碳的增加导致了比以往任何十年期间观察到的更大的增长?为什么或者为什么不呢?

将各种(多于一个)数学模型与数据拟合,以描述过去和预测未来大气中二氧化碳的浓度水平。

使用你的每个模型来预测2100年大气中的二氧化碳浓度. 你的模型是否与二氧化碳浓度将在2050年达到685 ppm的断言和预测一致?如果不是2050年,你的模型预测什么时候二氧化碳浓度达到685 ppm?

你认为哪种模型最准确?为什么?

02 温度和二氧化碳之间的关系是什么?许多科学家认为全球变暖和大气中二氧化碳的浓度之间有关系。使用第1部分完成的作业和Temps数据集2中的内容来帮助你比较陆地-海洋温度和二氧化碳浓度水平建立预测未来陆地-海洋温度变化的模型。你的模型预测什么时候陆地-海洋平均温度将比1951- 1980年基准期分别变化1.25°C、1.50°C和2°C ?建立一个模型,分析1959年以来CO2浓度与陆地-海洋温度之间的关系(如果有的话)。解释这种关系或者证明没有关系。扩展2.b部分的模型。你的模型未来多长时间内是可靠的?如果有的话,您对您的模型预测未来二氧化碳浓度水平和/或陆地-海洋温度的能力有什么担忧?

03 为《今日科学》准备一篇非技术文章(最多1页),解释你团队的发现和对未来可能的建议

你的不超过25页的PDF解决方案应该包括:

一页摘要
目录

完整的解决方案

一页博客或信息图表

参考文献

注意:HiMCM竞赛有25页的限制。您提交的所有内容(摘要页、目录、参考列表、文章和任何附录)都将计入25页的限制。

附件

表1:CO2数据集

表2:温度数据集

参考文献

[1] National Oceanographic and Atmospheric Administration.
NOAA  Earth System Research Laboratory.(2022, October).
Trends in atmospheric carbon dioxide [Internet].
https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/data.html.
[2] National Oceanographic and Atmospheric Administration. NOAA Research News & Features.(2022, June 3).
Carbon dioxide now mare than 50% higher than pre-industrial levels [Internet].
https://www.noaa.gov/news-release/carbon-dioxide-now-more-than-50-higher-than-pre-industrial- levels.
[3] Organisation for Economic Co-Operations and Development. (2012). The OECD environmental outlook to 2050 [Internet].
https://www.oecd.org/env/cc/Outlook%20to%202050_Climate%20Change%20Chapter_HIGLIGH TS-FINA-8pager-UPDATED%20NOV2012.pdf.

CO2数据集1:每年3月份的CO2平均值表示为干空气中的摩尔分数,微摩尔/摩尔,缩写PPM(百万分之一),来自美国夏威夷莫纳罗亚天文台的连续空气样本

2022年HiMCM美国高中生建模竞赛题目

数据来源:美国国家海洋和大气管理局(NOAA) GML数据和斯克里普斯海洋学研究所(SIO)。

https://gml.noaa.gov/webdata/ccgg/trends/co2/co2_annmean_mlo.txt。

气温数据集2:基于陆地和海洋数据与1951- 1980年基准期平均温度比较得出的全球年平均地表空气温度的摄氏度变化。例如,2021年,全球陆地和海洋温度比1951- 1980年基准期的平均温度高0.84℃。

2022年HiMCM美国高中生建模竞赛题目

数据来源:美国国家航空航天局戈达德空间研究所研究。

HiMCM竞赛规则

HiMCM 美国高中生数学建模竞赛是美国数学及其应用联合会(COMAP)主办的活动,面向全球高中生开放。

竞赛时间:

注册截止时间:2022年11月2日 14:00(美东时间)

比赛开始时间:2022年11月2日 15:01(美东时间)

比赛结束时间:2022年11月15日 21:00(美东时间)

比赛结果将于2023年2月1日或之前公布

竞赛资格:

HiMCM适合9-12年级的学生参与,但以10、11年级为佳,尤其适合未来理工科专业方向,对数学竞赛有浓厚兴趣的学生。

竞赛形式:

参赛队伍在指定的1天内完成竞赛。每支队伍由不超过四名学生组成,并必须配有一名指导老师。在竞赛开始注册时,每个参赛队的所有学生必须是同一所中学的在读学生,COMAP将严格执行这个规则,没有例外。根据所给出的问题,在规定时间内解决所选问题,并提交一篇论文形式的学术报告。

竞赛内容:

参赛团队需要在官方指定的比赛时间内,利用书本、计算机、软件和网络等资源,合理地分配时间,通过编程、建模等完成一篇20页左右的学术论文。赛题为来自现实世界的两个实际问题,每支参赛队任选一题完成并在线提交。

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