天气有可能创建一个封闭的人造系统?

Question

有很多实验,通常面向孩子,涉及到瓶中“云”或类似的东西。这些练习对他们来说都是整洁的,但苍白的美丽相比真正的云。真的你只是雾在瓶子里。

使用目前可用的(最好是消费者品位)技术,可以创建江南登录网址app下载真正的云?或者更好的是,一个真正的天气系统?想象你有一个封闭的10英尺宽的多维数据集。如果你建立一个内部景观,山和身体的水,和你有完全控制多维数据集的边界条件(温度、气流在/等等),你能复制的美丽高耸的积雨云立方体里面?一步……你能创建雷暴吗?

我有一个非常基本的理解天气是如何工作的,但我的工程师在理论上说这应该是可能的。但在现实中很多小细节眩光在我者。空气动力学不规模,因为空气分子常数大小的鳞片。我怀疑这种限制会影响天气系统难题。也对雷暴,我怀疑10英尺宽的数据集可能无法模拟行星接地的作用,大气,等等,创造的放电现象。

Answer 1

真正的云是美丽的,因为他们是巨大的,你观察他们,从而获得能够看到一个截然不同的“边界”,因此,形状。但是如果你曾经穿过云在一个平面上,从而看到一关闭,你会发现他们真的是“雾”。你会努力重建规模云在一个小环境;水分子有一个相当一致的大小和你不能只是整个系统缩减规模。

同样,你可以创建一个规模的雷雨,但它可能在这么快你几乎没有看到它。一个明显的例子是水滴的运动作为蒸汽离开你的水壶和凝结。你只看到一个快速嗖的蒸汽粒子螺旋上升,这就是你会得到一样接近暴风雨。

一些现象,如空气漩涡,可以在较小的尺度上,我见过不少mini-tornados形成在我的花园里拖着树叶在漏斗的方式,但我不确定你所能够包含足够的能量,发生多几分之一秒在小管。

Answer 2

我记得读几次有一个非常大的NASA机库现象”下雨室内展出。“这不是屋顶的漏水,因为它可能是一个万里无云的夜晚,它仍然会发生。据说,有云形成内部的建筑。

这是一篇关于:

http://www.popsci.com/江南登录网址app下载technology/article/2010-03/nasa-and-us-navy-pledge-save-silicon-valleys-massive-airship-hangar

Answer 3

很优雅的物理的示威活动之一Robert w .木参与重建龙卷风在演讲厅。

源(引用内存):

w .医生,西布鲁克的木头,现代实验室的向导。纽约,1941年。

Answer 4

这位艺术家Berndnaut Smilde定期创建相当大的云建筑物内。一个例子:

灵气II, 2012数字这种打印酒店MariaKapel 75 x 112厘米,Hoorn,荷兰

气凝胶的云是一个结合和凝聚的水蒸气,但我不确定究竟如何。云通常只持续足够长的时间来得到一些照片。我认为现实主义有很多与照明。

Answer 5

是的可以构建一个结构类似于你描述的,这就是一些研究者使用研究云的形成和运作的过程。重新创建的其他答案和评论已经建立了全面的天气系统可能是不可能的,但是气象云室存在再现特定的天气现象。你问“最好是消费者品位”例子,但因为所有这些类型的设备实际上是自定义构建在某种程度上,您可能会创建一个“消费级”版本(只是不一定期望研究级数据来自你的努力!)。

从研究的角度来看,它们主要用于研究在云微物理过程:凝结的冰核,化学分子之间的相互作用在云、雪形成,水晶淞化,雷暴电气化等等。正如你所指出的问题,缩小问题意味着他们不适合大规模繁殖天气特征,虽然限制大如你建立它我想…

这里有一个链接研究级冰云室英国曼彻斯特大学使用。有一些优秀的照片是如何组合在一起(不幸的是我没有权限把它们)。本质上这是一个10米钢室,可冷却到-55摄氏度。压力可以降低模拟对流层上层的条件(约50 hpa)。在某些场合它被使用在雷雨电气化繁殖条件。

这里有一个视频的自制的云室(再一次,这是模仿在云,小规模的特性和过程不是天气系统本身。),和它是如何建立一个简单的图:这里使用酒精,因为它比水更容易蒸发和冷凝。基地的干冰冷却室的较低部分,创建一个房间内的温度梯度。条的酒精液滴会蒸发形成雾(云)顶部,然后凝结了清凉的空气,形成甘露滴接近底部。这里有一个链接更详细的说明。

介于两者之间的结构最接近你会重新创建“真实”的云在家里。他们不会有高耸的积云的美丽在山脉(虽然有人说有美女在云微物理过程。)

Annecdote 1:在EGU 2014年度会议在维也纳,组织者创造了一系列的房间你可以穿过云内和经验。

Annecdote 2:顺便一提第一个创建一个“天气室”CTR威尔逊,试图重现他在本尼维斯山看到的云的形成在苏格兰高地。他的发明实际上导致电离辐射的发现。http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/cloudchamber/cloudchamber_index.htm

Answer 6

麻省理工学院(MIT)提供了一个旋转槽设置。江南登录网址app下载这种所谓的“天气坦克”使大量的实验证明广泛的现象,发生在大气和海洋。添加不同的食物染料进入旋转罐可以可视化的现象,有时会产生漂亮的云雾状结构。我曾经有机会展示一些实验的孩子,和他们的反应非常好。

看到他们的网站为更多的信息和指示。

Answer 7

我认为这将是必须气密我在我自己的理论,但小得多。我要尝试如何平坦地球的想法是上面有水的地方。所以我们的想法是我要把植物放在泥土活着的增长在一个玻璃球连同所需的气体。淹没在水里,如果没有发生这么长时间后我把虫子内部会发生如果没有其他更大一个n等等。

Answer 8

你只需要一个足够大的空间,。你需要寒冷空气的顶部,底部,然后温暖的空气和水蒸气凝结。然后你可能会下雨,即使雪形成取决于温度。的条件是正确的云。现在如果你想创建一个雷雨,你需要空气运动,向上,向下,侧面等等。你定需要产生冰雹和强降雨。理论上的可能,但是它非常昂贵(你需要一个大规模的建筑/机库或圆顶,美国航空航天局;))和非常昂贵的设备,让它工作,另一方面,一旦你拥有它,您已经创建了一些没有人有史以来建造的最大的),你可以控制天气在封闭的环境中。