Að búa til einfalda tilraun með veður-þrýstings kerfi

Ein ástæðan fyrir því að skilningur á veðrinu hefur verið svo hverfull, er að við getum ekki séð hið mikla magn vatnsgufu í loftinu með berum augum. Í árdaga læknisfræðinnar, eftir að læknar fóru að geta séð örverur með smásjám, varð skilningurinn ljós að sjúkdómar orsökuðust af óhollum gerlum. Á hliðstæðan hátt, að geta séð veðurmynstur í einfaldri tilraun mun hjálpa okkur að skilja hvernig náttúrleg veðurmynstur myndast.

Jarðfallahitun og kólnun (veðurþátturinn sem hefur vantað sem talað var um áður) eru útskýrð í myndinni hér að neðan. 40 L fiskabúr er skipt í tvö hólf en ofan á það er lok úr plasti. Tvö 13 cm² ferningar eru skornir úr skilveggnum, uppi og niðri, til að leyfa loftflæði. Til að líkja eftir virkum vaskjávarma er bikar með heitu vatni settur vinstra megin á einangraðan púða. Hægra megin á ísfylltur bikar að líkja eftir kælandi vaskjávarma með lofti sem er að dragast saman. Kveikt er á reykelsi og sett þar sem heita vatnið er, til að sýna hreyfinguna á loftinu. Eins og myndirnar sýna klárlega, þrýstir útþanda vatnsgufan frá heita bikarnum (hitað hátt í suðumark) loftinu til hægri, yfir á köldu hliðina, sem er svæði lágs þrýstings.

Í neðri myndinni var hitaða vatnið tekið út en þá hófst áhugaverð lofthreyfing. Heiti bikarinn hafði hitað upp glerbúrið umhverfis sig og púðann, sem greinilega framleiddi nægilegan hita til valda áframhaldandi útþenslu í loftinu, en þó miklu hægar. Þetta olli því að loftið tók að þyrpast í vinstra efri hluta búrsins, líkt og ský. Hægra megin myndaðist greinilega svæði lágs þrýstings yfir ísfylltan bikarinn, með lofti sem streymdi að ílátinu, alveg eins og það gerir í lægðum.

Þessi auðvelda tilraun sem hægt er að endurtaka, sýnir hvernig loft hreyfist burt frá svæðum með háan þrýsting í áttina að svæðum með lágan þrýsting. Vegna útþenslunnar á heita loftinu og samdrættinum á því kalda, þurfti ekkert utanaðkomandi gangverk fyrir þessa lofthringrás.

Þessi tilraun sýnir einnig fyrsta lögmál veðurs – veður jarðarinnar breytist með vaskjávarma, með því að sýna kerfi lofthreyfingar samkvæmt einfalda kjörgaslögmálinu PV ~ T, þar sem þrýstingur breytist vegna breytinga á hitastigi. Fyrsta lögmál veðurs er svo öflugt vegna einfaldleika þess, en sú vitneskja að vaskjávarmar mynda svæði hæða og lægða mun auðvelda skilning okkar á veðrinu verulega.