211service.com
12.307: Weer- en klimaatlab
Lodovica Illari's Weather and Climate Lab-studenten keken naar visualisaties zoals deze roterende vloeistofdemo van temperatuurverschillen en rotatie-effecten. Terwijl warm water rond een cilinder van ijs draait, vertegenwoordigt groene kleurstof de westelijke straalstroom van de bovenste atmosfeer; roze toont de oostelijke oppervlakte passaatwinden.
Nadat studenten in 12.307 de campus hadden verlaten, konden ze atmosferische windpatronen bestuderen met behulp van een virtueel laboratorium dat was gemaakt op basis van video van een echt experiment met behulp van animatiesoftware. De bovenstaande video toont een blik ijskoud water dat in het midden van een cirkelvormige tank met warm water op een langzaam roterend platform is geplaatst, waardoor stromingspatronen ontstaan die te zien zijn wanneer kleurstof in de tank wordt gedruppeld. Het water vertegenwoordigt de lucht, het roterende platform de draaiende aarde, ijs de koude polen en warm water het equatoriale gebied.
Koud water in de buurt van het ijs zakt naar beneden en trekt ringen vloeistof naar binnen aan de bovenkant en naar buiten aan de onderkant. Omdat ringen aan de bovenkant naar binnen stromen en het impulsmoment behouden, wervelen ze iets sneller dan de tank, terwijl ringen aan de onderkant naar buiten stromen en iets langzamer wervelen. Het resulterende kronkelende effect wordt onthuld door de kurkentrekkerpatronen van de groene kleurstofstrepen. Deze stromingspatronen zijn analoog aan die op aarde, met een oostwaarts stromende straalstroom omhoog en westwaarts stromende passaatwinden aan de oppervlakte. Online studenten konden de video bekijken, temperatuur- en snelheidsgegevens van het experiment downloaden en de gegevens manipuleren om de principes van behoud van impulsmoment en warmtetransport te controleren.
Lees meer over het Weather in a Tank-curriculum dat Illari samen met EAPS-professor John Marshall en onderzoekswetenschapper Bill McKenna heeft ontwikkeld hier .