Буря в стакане воды

Карта активных участников Метеоклуба (105 кБ)    Новинка! Таблица дней рождения активных участников Метеоклуба
Облегчённая версия Метеоклуба (для КПК)

Буря в стакане воды

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 12 [ Sunspot, alexeyich, ded, Eiswinter, oleg1, GAO, Foxer, Maks6824, Summer, Storm22, qwerty, Vadim ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 15 [27 Авг 2014 22:41]
Гостей - 0 / Участников - 15

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Буря в стакане воды
. 1 . 2 . >>
Автор Сообщение
LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 2 Мар 2007 09:51


Вот такое свиду несерьёзное название темы в столь серьезном разделе. Однако, к задекларированным здесь "практическим методикам" содержимое темы отнести можно.

Итак, модели и аналоги каких метеопроцессов и метеоявлений кому-нибудь из участников удалось узреть в стакане с жидкостью (напрмер, в стакане с чаем)?

gekla
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 2 Мар 2007 11:49


LESS
Образование облачности. Восходящие потоки жидкости, т. е. течения. :)))
Волнение.

Neo25
Участник
Письмо
Изюм, Харьковская обл. Украина
# Дата: 2 Мар 2007 12:08


Ну не знаю как в стакане с чаем, а в ванной наблюдал. Когда сливаешь воду с мыльной пеной на поверхности. Интересно наблюдать воронку: аналог циклона с облачными полями :)

Doof
Участник
Письмо
Москва. ЮБутово
# Дата: 2 Мар 2007 12:16


Neo25

Ну не знаю как в стакане с чаем, а в ванной наблюдал. Когда сливаешь воду с мыльной пеной на поверхности. Интересно наблюдать воронку: аналог циклона с облачными полями :)

В принципе, эту пену, взбиваемую струей воды, можно рассматривать как некий аналог облаков, да и выглядят они как кумулюсы. Для этих целей лучше использовать специальные средства, дающие обильную пену :-)

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 2 Мар 2007 14:52


gekla
Doof

Ответы приняты. Ещё кто что может сказать по данному вопросу?

oleg1
Участник
Письмо
Беларусь, Минск
# Дата: 2 Мар 2007 15:35


LESS
Заполнение циклона, после интенсивного размешивания жидкости (кофе например).

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 2 Мар 2007 16:17


oleg1

Ответ принят. Жду ещё варианты.

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 2 Мар 2007 16:33


Экмановский погранслой. Чаинки на дне собираются в центре, если чай раскрутить ложкой. Правда вместо планетарной завихренности здесь действует обычная завихренность, и поэтому направление экмановского потока в погранслое всегда направлено к центру, независимо от направления вращения чая в стакане.

amakarevskij
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 2 Мар 2007 16:46


Если помешать разбавленный холодной водой чай в чашке, там образуются "зоны" различного прогрева - что при питье хорошо заметно.

Можно предположить, что несмотря на медленную скорость теплообмена между более разнородными холодной водой и чаем (или воздушными массами, если проводить аналогию), соседняя с более теплой область всё-таки нагревается больше чем основная часть, и затем, в результате движения воздушных масс "прогретая" часть "отрывается" и вливается в общую циркуляцию ВМ в виде прогретого участка.

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 2 Мар 2007 16:50


Neo25:
Воронка над сливным отверстием в ванной - очень хороший аналог тропического циклона (но не среднеширотного). Центральная часть воронки - глаз ТЦ, поверхность воронки - аналог стены глаза ТЦ. В обоих случаях работает закон сохранения момента импульса, при стекании жидкости к центру угловая скорость вращения увеличивается. Чтобы скомпенсировать центробежную силу, нужен радиальный градиент давления - градиент уровня поверхности. В ТЦ в радиальном балансе сил участвует еще сила Кориолиса. Минимальный радиус до которого может дотечь жидкость, определяется толщиной слоя, в атмосфере- высотой тропопаузы. Еще одно отличие - в воронке в ванной стекающаяся к центру вода падает вниз, в ТЦ сходящийся к центру воздух поднимается в стене глаза вверх...

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 2 Мар 2007 16:56


zzann

Супер! А какие ещё стратификации можно обнаружить? (вопрос ко всем)

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 2 Мар 2007 17:38


Если специально сделать стратификацию - налить несмещивающиеся жидкости разной плотности, например масло и воду. Тогда на границе раздела можно наблюдать внутренние волны, значительно более медленные, чем поверхностные волны...

A_Chaika
Участник
Письмо
Russian Federation
# Дата: 2 Мар 2007 22:59


LESS

Супер! А какие ещё стратификации можно обнаружить? (вопрос ко всем)

положить ну очень много сахара и на свет посмотреть (я по крайней мере наблюдал восходящие потоки ;)

Oblak
Участник
Письмо
Болгария, София
# Дата: 3 Мар 2007 12:18 - Поправил: Oblak


:)))
А слышали ли Вы -- форумчаны -- об этой ( полунаучной ) теории, что воронка над сливным отверстием в ванной или в умывалнике крутится в Северном полушарием Земли в одной посоке, а в Южном полушарием -- в другой посоке -- изза действия силы Кориолиса ? До сих пор еще нет крупномасштабные мировые исследования этой проблемы изза наличия многих посторонных факторов -- в первой очереди самые разные конструкции сливного отверстия. :)) Так что это остается белое пятно на карте мировой науки. :))

kostian
Участник
Письмо
Минск, Беларусь
# Дата: 3 Мар 2007 13:27


Правда ли, что в южном полушарии Земли вода в ванне закручивается не в ту сторону, чем в северном?
Неправда. Легенды о странном действии силы Кориолиса многообразны. Так, путешествующие по Африке туристы сообщали об одном виртуозе из деревни, расположенной на экваторе. Он проделывал следующий трюк: бросал листья в таз с водой, вода вытекала через дыру на дне. Если таз стоял в паре метров севернее экватора, листья закручивались в одном направлении, пару метров южнее - в другом. А точно на экваторе вода текла, не закручиваясь. Этот абориген - искусный фокусник, который незаметно придавал воде вращение в нужном направлении. Чтобы сила Кориолиса действовала и другие мешающие силы были исключены, необходимо ставить таз вертикально с точностью в 0,0000000003 градуса. Сила Кориолиса - это сила инерции, действующая во всех вращающихся системах. На Земле она влияет на вихри: например, в Северном полушарии закручивает ветра в областях высокого давления по часовой стрелке, а в областях низкого давления - против; в Южном полушарии наоборот. В этом случае сила Кориолиса проявляется из-за огромного протяжения областей высокого и низкого давления: северный и южный фронты удалены друг от друга достаточно, чтобы действовало различие инерций. В ванне же преобладает воздействие случайных движений, возникающих при выпускании воды, которые превышают силу Кориолиса примерно в 10 000 раз. Чтобы сделать эту силу превалирующей, по расчетам математиков, следует увеличить ванну в 500 раз и дать воде успокоиться несколько дней.


http://progulka.ru/znatoki/200206/21.html

medved
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 3 Мар 2007 13:46


LESS

если Вы спрашиваете про забавные модели, то у нас, помнится, кто-то на экзамене моделировал оптические явления в атмосфере на закате добавлением в воду некоторого количества молока. Подробностей, правда, я не выяснял.

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 3 Мар 2007 14:03


medved

Скажем так, меня интересуют модели (забавные или нет, не суть), позволяющие познать физическую суть того или иного метеоявления или процесса.

Doof
Участник
Письмо
Москва. ЮБутово
# Дата: 3 Мар 2007 15:07


Oblak
kostian

Я специально проверял. У меня здесь крутится по часовой стрелке, а должно быть против :-)

zzann
Участник
Письмо
Севастополь
# Дата: 3 Мар 2007 17:17


Донный погранслой в стакане с чаем тоже хорошо подходит для иллюстрации поверхностного трения в тропическом циклоне. Если взять стакан пошире и пониже, а чай раскрутить посильнее, тогда воронка в центре будет глубокой и может даже обнажить дно.

В основной массе жидкости градиент давления скомпенсирован центробежной силой, в придонном же слое из-за трения скорость меньше, градиент давления такой-же, поэтому возникает сила направленная к центру, которая приводит к ускорению радиального течения к центру.

Дойдя до обнаженного дна, радиальный вток поворачивает наверх, и на какой-то высоте сменяется радиальным оттоком. Все в точности как в тропическом циклоне.

Как оценить толщину слоя трения и полный радиальный вток, зная например коэффициент вязкости, скорость вращения и геометрические размеры, непонятно. Экмановское решение для однородного течения на f-плоскости не подходит, кориолис здесь не действует. Есть такая идея что нужно просто заменить планетарную завихренность на относительную. Но это не очень понятно...

И потом задача нестационарная, вращение в конце концов остановится.
можно подкручивать сверху непрерывно, чтобы установилось...

И еще сложность - вертикально-радиальная ячейка циркуляции с конвергенцией, подъемом и т.д. В классическом экмановском решении этих всех сложностей нет.

Этот пример подходит только для иллюстрации трения в ТЦ, потому что раскручивается ТЦ по-другому, не сверху ложкой, а снизу и как раз засчет трения, во всяком случае на начальной стадии...

Meteoliubitel Vitaliy
Участник
Письмо
Гомель (Беларусь) www.meteo.na.by
# Дата: 11 Май 2007 22:43


Да я тоже в курсе того, что в северном и южном полушариях вращения взаимопротивоположны.

Вы делали в стакане циклон, причём он вращается в том направлении, которое Вы создаёте ложкой сами, а вот слабо создать в стакане антициклон?
а если ещё его попробовать раскрутить в том направлении, в каком вам задумается!

Ilya
Участник
Письмо
г. Белгород
# Дата: 24 Фев 2009 15:37 - Поправил: Ilya


Предлагаю расширить тему этой ветки, в смысле рассматривать не только стакан с водой, а и другие способы моделирования атмосферных процессов у себя "на столе". Я уже вылаживал это видео http://video.mail.ru/mail/qazyf-wsx/55/56.html "самодельного" смерча из пара (в ветке видеозаписи метеоявлений). Тут простейшая самодельная конструкция. А какие еще способы создения микросмерчей есть? Как делают смерчи наподобие таких?

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 24 Фев 2009 16:08


Ilya

Открою Вам секрет: тему я так назвал именно из-за того, что речь идёт о стакане воды. Правильный ответ, кстати, я так и не подсказал участникам.

Subtropic
Участник
Письмо
Ростов н/Д, Россия
# Дата: 25 Фев 2009 02:12 - Поправил: Subtropic


Ilya
Я уже вылаживал это видео
Слово дня:-)

Ilya
Участник
Письмо
г. Белгород
# Дата: 25 Фев 2009 14:29


Subtropic
Слово дня:-)

Ну можно же сказать "выложил"?

LESS
Открою Вам секрет: тему я так назвал именно из-за того, что речь идёт о стакане воды. Правильный ответ, кстати, я так и не подсказал участникам.

Ну тогда наверное надо отдельную ветку создать, как думаете? Тема, ИМХО, интересная.

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 25 Фев 2009 14:58


Ilya

Ну тогда наверное надо отдельную ветку создать, как думаете? Тема, ИМХО, интересная.

Так это и есть та самая отдельная ветка!

Ilya
Участник
Письмо
г. Белгород
# Дата: 25 Фев 2009 17:11 - Поправил: Ilya


Здесь, в ветке "Буря в стакане воды" рассматриваются
"модели и аналоги ... метеопроцессов и метеоявлений ... в стакане с жидкостью", а в той отдельной ветке - модели и аналоги метеопроцессов и метеоявлений на открытом воздухе или в специальной установке (хоть и с жидкостью), но созденные искуственно или, как бы это правильно сказать, справоцированные чтоли.
Например:
Как получить пыльный вихрь на перегретом солнцем поле? Энергии неустойчивости там предостаточно, но вихри сами собой образуются редко. Вот например что нашол по этой теме:
В жаркие летние дни даже в нашем умеренном климате в пыли проселочных дорог возникают небольшие вихри. Их даже можно смоделировать, если закопать в канавку кусок резинового шланга, конец его направить вверх, вокруг него поставить несколько дощечек так, чтобы образовалась завихривающая крыльчатка. К свободному концу шланга подключается расходный патрубок вентилятора от автомобиля -- и прибор готов.(это отсюда)
Или как получают искуственные смерчи в специальных установках?
Еще слышал, что создавали модели циклонов во вращающихся жидкостях, в тех же жидкостях (видел по ТВ)исследовали горячие башни в ТЦ.
Такой темы еще нет? Чтоб не повторятся. Следует создавать или нет? Если да, то подскажите как правильнее назвать, или создайте сами.

Groza
Участник
Письмо
Бердянск
# Дата: 2 Июн 2009 13:20


У меня есть установка для получения водоворота.Делал я его из подручных средств. Брал вентилятор, приклеил магниты к вентилятору,накрыл эту всю конструкцию коробкой, сверху поставил банку,положил на дно магнит,налил воды,запустил вентилятор и водоворот готов

stormray
Участник
Письмо
Москва, Царицыно
# Дата: 28 Мар 2010 22:17


Антициклон в стакане сделать можно. Тут вот попалась такая статья в Науке и Жизни №12 за 1983г:

Циклоны в лабораторном "блюдце"

Почти каждый день в сводке погоды можно услышать о циклонах и антициклонах, которые возникают, исчезают, перемещаются со скоростями до 100 километров в час и активно воздействуют на погоду. Эти крупномасштабные атмосферные вихри в поперечнике могут иметь размеры в тысячи километров. Вихревые движения существуют не только в атмосфере, но и в других средах, например, в воде океанов.

Лабораторное моделирование подобных явлений позволило обнаружить общие для них закономерности. Особенно интересными оказались наблюдения поведения вихрей на воде. Они дали возможность предсказать ряд важных свойств дрейфовых волн в плазме, понять движение пятен в атмосфере Юпитера.

В Абастуманской обсерватории АН Грузинской ССР для получения и исследования мелкомасштабных вихрей была собрана специальная установка. Жидкость, налитая в сосуд диаметром 86 сантиметров, вращалась довольно быстро вместе с сосудом (полный оборот совершался примерно за 2 секунды). Вихри возбуждались кратковременным вращением диска, вмонтированного в дно сосуда. Фотоаппарат вращался вместе с сосудом так, что картина появления и движения вихрей регистрировалась на фотопленке.

На этой установке удалось получить предсказанную теоретиками пару циклон-антициклон и довольно неожиданное образование – уединенный циклон. Это вихрь с вогнутой поверхностью, вода в нем вращается в ту же сторону, что и жидкость в сосуде, а сам циклон при этом перемещается в противоположном направлении.

Экспериментаторам удалось впервые наблюдать интересное явление (также предсказанное теоретиками) – перекачивание энергии в турбулентных потоках. В случае, когда диск возбуждал в “блюдце” множество вихрей, можно было видеть, как в результате взаимодействия малые вихри исчезали и возникала пара крупных стоячих вихрей, напоминающая пару циклон-антициклон. По предсказаниям теории подобные образования должны быстро растекаться, время жизни их в лабораторном “блюдце” оценивается в 4 секунды. Однако исследователи наблюдали вихри-“долгожители”, которые сохранялись в течение 40 секунд. Предполагают, что подобная устойчивость связана с процессом самосжатия.

Такие эксперименты позволяют проверить многие выводы теории и определить границы ее применимости.

Р.Антонова, Б.Жвания, Дж.Ломинадзе, Дж.Нанобашвили, В.Петвиашвили. О дрейфовых солитонах в мелкой вращающейся жидкости. “Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики”, том 37, выпуск 11, 1983.


Никто не хочет самостоятельно повторить эксперимент?

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 21 Апр 2010 20:24


А где в современной науке о погоде и климате встречаются (применяются) фракталы?

SergejKo
Участник
Письмо
Russian Federation
# Дата: 22 Апр 2010 15:30 - Поправил: SergejKo


Траектории случайного блуждания частиц в геофизических потоках зачастую являются фрактальными.
Береговая линия фьордов в Норвегии тоже вроде описываются кривой с фрактальной размерностью.

. 1 . 2 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 
Полезная информация:



Поддержка: miniBB forum software © 2001-2014