12.307: Vejr- og Klimalab

Lodovica Illaris elever i Weather and Climate Lab så visualiseringer som denne roterende væskedemo af temperaturforskelle og rotationseffekter. Mens varmt vand snurrer rundt om en cylinder af is, repræsenterer grønt farvestof den øvre atmosfæres vestlige jetstrøm; pink viser den østlige overflade passatvinde.

Efter at eleverne i 12.307 forlod campus, var de i stand til at studere atmosfæriske vindmønstre ved hjælp af et virtuelt laboratorium skabt ud fra video af et rigtigt eksperiment ved hjælp af animationssoftware. Ovenstående video viser en dåse iskoldt vand placeret i midten af ​​en cirkulær tank med varmt vand på en langsomt roterende platform, hvilket skaber strømningsmønstre, der kan ses, når farvestof falder ned i tanken. Vandet repræsenterer luften, den roterende platform den roterende jord, iser de kolde poler og varmt vand i ækvatorialområdet.

Koldt vand nær isen synker ned og trækker ringe af væske ind i toppen og ud i bunden. Da ringene flyder indad i toppen og bevarer vinkelmomentum, hvirvler de lidt hurtigere end tanken, mens ringe i bunden flyder udad og hvirvler lidt langsommere. Den resulterende viklingseffekt afsløres af proptrækkermønstrene i de grønne farvestriber. Disse strømningsmønstre er analoge med dem på Jorden, med en østgående jetstrøm i vejret og vestgående passatvinde ved overfladen. Onlinestuderende var i stand til at se videoen, downloade temperatur- og hastighedsdata fra eksperimentet og manipulere dataene for at kontrollere principperne for bevarelse af vinkelmomentum og varmetransport.

Læs mere om Weather in a Tank-pensumet, som Illari udviklede sammen med EAPS-professor John Marshall og forsker Bill McKenna her .

skjule