12.307: Väder- och klimatlabb

Lodovica Illaris Weather and Climate Lab-studenter tittade på visualiseringar som denna roterande vätskedemo av temperaturskillnader och rotationseffekter. När varmt vatten snurrar runt en cylinder av is, representerar grönt färgämne den övre atmosfärens västliga jetström; rosa visar de östliga ytan av passadvindarna.

Efter att studenter på 12.307 lämnat campus kunde de studera atmosfäriska vindmönster med hjälp av ett virtuellt laboratorium skapat från video av ett riktigt experiment med animeringsprogram. Ovanstående video visar en burk iskallt vatten placerad i mitten av en cirkulär tank med varmt vatten på en långsamt roterande plattform, vilket skapar flödesmönster som kan ses när färg släpps ner i tanken. Vattnet representerar luften, den roterande plattformen den snurrande jorden, isar de kalla polerna och varmt vatten ekvatorialområdet.

Kallt vatten nära isen sjunker ner och drar ringar av vätska in i toppen och ut längst ner. När ringar strömmar inåt längst upp och bevarar rörelsemängd, virvlar de något snabbare än tanken, medan ringar längst ner flyter utåt och virvlar något långsammare. Den resulterande lindningseffekten avslöjas av de gröna färgstråkens korkskruvsmönster. Dessa flödesmönster är analoga med dem på jorden, med en österflytande jetström högt upp och västerflytande passadvindar vid ytan. Onlinestudenter kunde titta på videon, ladda ner temperatur- och hastighetsdata från experimentet och manipulera data för att kontrollera principerna för bevarande av rörelsemängd och värmetransport.

Läs mer om Weather in a Tank-läroplanen som Illari utvecklade tillsammans med EAPS-professorn John Marshall och forskaren Bill McKenna här .

Dölj