12.307 : Laboratoire météorologique et climatique

Les étudiants du laboratoire météorologique et climatique de Lodovica Illari ont regardé des visualisations comme cette démonstration de fluide rotatif des différences de température et des effets de rotation. Alors que l'eau chaude tourne autour d'un cylindre de glace, le colorant vert représente le courant-jet de l'ouest de la haute atmosphère; le rose montre les alizés de surface d'est.

Après que les étudiants de 12.307 aient quitté le campus, ils ont pu étudier les modèles de vent atmosphérique à l'aide d'un laboratoire virtuel créé à partir d'une vidéo d'une expérience réelle à l'aide d'un logiciel d'animation. La vidéo ci-dessus montre une boîte d'eau glacée placée au centre d'un réservoir circulaire d'eau chaude sur une plate-forme tournant lentement, créant des modèles d'écoulement qui peuvent être vus lorsque le colorant est déposé dans le réservoir. L'eau représente l'air, la plate-forme tournante la terre qui tourne, la glace les pôles froids et l'eau chaude la région équatoriale.

L'eau froide près de la glace coule, attirant des anneaux de fluide vers le haut et vers le bas. Au fur et à mesure que les anneaux s'écoulent vers l'intérieur en haut, en conservant le moment cinétique, ils tourbillonnent légèrement plus vite que le réservoir, tandis que les anneaux en bas s'écoulent vers l'extérieur et tourbillonnent légèrement plus lentement. L'effet sinueux qui en résulte est révélé par les motifs en tire-bouchon des stries de teinture vertes. Ces modèles d'écoulement sont analogues à ceux de la Terre, avec un jet stream vers l'est en altitude et des alizés vers l'ouest à la surface. Les étudiants en ligne ont pu regarder la vidéo, télécharger les données de température et de vitesse de l'expérience et manipuler les données pour vérifier les principes de conservation du moment cinétique et du transport de chaleur.

En savoir plus sur le programme Weather in a Tank qu'Illari a développé avec le professeur EAPS John Marshall et le chercheur scientifique Bill McKenna ici .

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