Computational mathematics of Arctic processes

北极过程的计算数学

基本信息

  • 批准号:
    2309682
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.87万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-07-15 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The Arctic is a vast and complex environment which influences planet-scale budgets of water and energy fluxes. The project will develop robust computational models and their mathematical analyses for coupled phenomena in the Arctic including thermal, hydrological, and mechanical processes in permafrost soils as well as selected biosphere processes. Beside their connections to large scale climate, these processes have significant local impact on humans and infrastructure. The models developed in this project and their use for predictive simulations of realistic scenarios will contribute to the knowledge supporting the plans to mitigate the effects, e.g., of permafrost thaw. Graduate and undergraduate students will be involved and trained in computational mathematics as well as in an ability to contribute meaningfully and critically to the interdisciplinary efforts within and outside the project, with efforts towards an effective mentoring support structure for underrepresented groups. Training both undergraduate and graduate students on the topics of the project is expected.The project will develop algorithms for approximations of solutions to the models of coupled processes in the Arctic including the thermal, hydrological, mechanical, and biosphere processes. The main challenges are the nonlinearity and complexity of the underlying partial differential equations and the sparsity of data which is not easy to collect in the vast Arctic environment. These challenges are exacerbated for coupled systems across the many relevant temporal and spatial scales. The investigators will focus on the cross-cutting theme of multiple scales connecting the microscopic Pore scale of x-ray images of permafrost soil to the Darcy scale of experiments to the Landscape scale of kilometers common in observations. These efforts will support the development of efficient prototype and surrogate models along with new metrics for the quality of the approximations, and these tools can be used for simulations of realistic scenarios of climate events associated with Arctic permafrost.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
北极是一个巨大而复杂的环境,影响着地球尺度的水和能量通量的收支。该项目将为北极地区的耦合现象开发强大的计算模型及其数学分析,包括永久冻土中的热、水文和机械过程以及选定的生物圈过程。除了与大规模气候的联系外,这些过程对人类和基础设施也有重大的局部影响。本项目中开发的模型及其用于现实情景的预测模拟将有助于支持减轻影响计划的知识,例如,永冻层融化研究生和本科生将参与并接受计算数学培训,以及为项目内外的跨学科努力做出有意义和批判性贡献的能力,努力为代表性不足的群体提供有效的指导支持结构。预计将对本科生和研究生进行有关该项目主题的培训。该项目将开发北极耦合过程(包括热、水文、机械和生物圈过程)模型解的近似算法。主要的挑战是基本偏微分方程的非线性和复杂性以及在广阔的北极环境中不易收集的数据的稀疏性。对于跨越许多相关时间和空间尺度的耦合系统,这些挑战更加严峻。研究人员将专注于多个尺度的交叉主题,将永久冻土X射线图像的微观孔隙尺度连接到实验的达西尺度,再到观测中常见的千米景观尺度。这些努力将支持开发有效的原型和替代模型沿着的质量近似的新指标,这些工具可以用于模拟与北极永久冻土相关的气候事件的现实情景。该奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Malgorzata Peszynska其他文献

Malgorzata Peszynska的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Malgorzata Peszynska', 18)}}的其他基金

Modeling with Constraints and Phase Transitions in Porous Media
多孔介质中的约束和相变建模
  • 批准号:
    1912938
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Hybrid modeling in porous media
多孔介质中的混合建模
  • 批准号:
    1115827
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Modeling, Analysis and Simulation of Multiscale Nonlinear Systems: Workshop at Oregon State University
多尺度非线性系统的建模、分析和仿真:俄勒冈州立大学研讨会
  • 批准号:
    0707562
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Model adaptivity for porous media
多孔介质的模型适应性
  • 批准号:
    0511190
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

普林斯顿应用数学指南(The Princeton Companion to Applied Mathematics )的翻译与出版
  • 批准号:
    12226506
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
Handbook of the Mathematics of the Arts and Sciences的中文翻译
  • 批准号:
    12226504
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
数学之源书(Source book in mathematics)的翻译与出版
  • 批准号:
    11826405
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
怀尔德“Mathematics as a cultural system”翻译研究
  • 批准号:
    11726404
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
Frontiers of Mathematics in China
  • 批准号:
    11024802
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

相似海外基金

Mathematics to underpin and drive novel inertial microfluidic technologies
数学支撑和驱动新型惯性微流体技术
  • 批准号:
    DP240101089
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
REU Site: Appalachian Mathematics and Physics Site
REU 站点:阿巴拉契亚数学和物理站点
  • 批准号:
    2349289
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Research Experiences for Undergraduates in Algebra and Discrete Mathematics at Auburn University
REU 网站:奥本大学代数和离散数学本科生的研究经验
  • 批准号:
    2349684
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Conference: The eleventh annual graduate student mini-conference in computational mathematics
会议:第十一届计算数学研究生小型会议
  • 批准号:
    2349950
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: TROY MathFest Undergraduate Mathematics Conference series 2024-2026
会议:TROY MathFest 本科生数学会议系列 2024-2026
  • 批准号:
    2346627
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Visiting and Early Research Scholars' Experiences in Mathematics (VERSEIM-REU)
REU 网站:访问学者和早期研究学者的数学经历 (VERSEIM-REU)
  • 批准号:
    2349058
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Applied Mathematics in Real World Problems
REU 网站:现实世界问题中的应用数学
  • 批准号:
    2349382
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Onboarding Rural Area Mathematics and Physical Science Scholars
农村地区数学和物理科学学者的入职
  • 批准号:
    2322614
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Mathematics for future magnetic devices
未来磁性设备的数学
  • 批准号:
    DP240100781
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Sustained Cascade Mentoring in Mathematics
数学的持续级联辅导
  • 批准号:
    2325822
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.87万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了