آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
ابر از کجا شروع میشود؟ رطوبت و نقطهٔ شبنم
هوای گرمِ مرطوب وقتی بالا میره سرد میشه. رطوبت رو عوض کن و حدس بزن ابر در چه ارتفاعی شکل میگیره.
آزمایش رو شروع کنبا دمای ۲۰ درجه، رطوبت ۶۰٪ و ارتفاع سطح ۱۰۰ متر شروع کن. مدل نقطهٔ شبنم ۱۲ درجه و پایهٔ ابر ۱۱۰۰ متر از سطح دریا حساب میکنه؛ نمودار کنار عددها ممکنه ارتفاع پایه رو درست نشان نده.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
هوای مرطوبتر، پایهٔ پایینتر؟
دما رو روی ۲۰ درجه و ارتفاع زمین رو روی ۱۰۰ متر نگه دار. رطوبت رو از ۶۰٪ به ۸۰٪ برسون و ارتفاع تراکم رو بخون.
حدست چیه؟ وقتی هوا به نقطهٔ شبنم نزدیکتره، برای رسیدن به ابر باید بیشتر بالا بره یا کمتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
با رطوبت ۶۰٪، نقطهٔ شبنم ۱۲ درجه و ارتفاع تراکم ۱۰۰۰ متر بالاتر از زمین است. در رطوبت ۸۰٪، نقطهٔ شبنم به ۱۶ درجه میرسه و ارتفاع تراکم به ۵۰۰ متر کاهش پیدا میکنه؛ در این تقریب، هوای مرطوبتر زودتر به اشباع میرسه.
دما را عوض کن، رطوبت نسبی را نه
رطوبت رو روی ۶۰٪ و ارتفاع رو روی ۱۰۰ متر نگه دار. دما رو از ۲۰ به ۳۰ درجه تغییر بده؛ نقطهٔ شبنم و ارتفاع تراکم رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ آیا در این فرمول ساده، با ثابت ماندن رطوبت نسبی ارتفاع تراکم تغییر میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
نقطهٔ شبنم از ۱۲ به ۲۲ درجه میرسه، اما ارتفاع تراکم در ۱۰۰۰ متر میمونه. چون این تقریب، فاصلهٔ دما تا نقطهٔ شبنم رو برای رطوبت ثابت یکسان میگیره؛ این نتیجهٔ دقیق جوّ واقعی نیست.
زمین را بالاتر ببر
دما رو روی ۲۰ درجه و رطوبت رو روی ۶۰٪ نگه دار. ارتفاع زمین رو از ۱۰۰ به ۲۱۰۰ متر ببر و «ارتفاع تراکم» رو با «پایهٔ ابر» مقایسه کن.
حدست چیه؟ اگر ارتفاع تراکم بالاتر از خود زمین اندازهگیری بشه، ارتفاع پایه از سطح دریا چه تغییری میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
ارتفاع تراکم همچنان ۱۰۰۰ متر بالاتر از زمین است، اما پایهٔ ابر از ۱۱۰۰ به ۳۱۰۰ متر از سطح دریا میرسه. در شکل، نشانگر پایه ممکنه جابهجایی زمین رو دوباره روی ارتفاع اضافه کنه؛ برای این آزمایش به عددهای کارت توجه کن.
پشت این حرکت چه خبره؟
نقطهٔ شبنم یعنی چه؟
اگر هوا سرد بشه ولی بخار آبش فعلاً همونقدر بمونه، رطوبت نسبی بالا میره. دمایی که هوا به اشباع نزدیک میشه رو نقطهٔ شبنم میگن؛ بالاتر از اون، بخار آب میتونه روی ذرهها چگالیده بشه.
ارتفاع تراکم بالارونده
LCL = 125*(T - Td)
بستهٔ هوای نمدار هنگام بالا رفتن منبسط و سرد میشه. جایی که سرد شدنش به نقطهٔ شبنم برسه، ارتفاع تقریبی آغاز چگالش یا LCL است؛ از سطح زمین اندازه گرفته میشه، نه از سطح دریا.
پایهٔ ابر نسبت به سطح دریا
cloudBase = groundAltitude + LCL
این مدل ارتفاع تراکم را از ارتفاع خود زمین جدا میکنه. برای نمونه، اگر زمین ۲۱۰۰ متر و ارتفاع تراکم ۱۰۰۰ متر بالاتر از زمین باشه، پایهٔ تقریبی ابر ۳۱۰۰ متر از سطح دریاست.
هوای بالارونده پیش از ابر سرد میشود
T(h) = T0 - 0.0098*(h - h0)
مدل برای هوای اشباعنشده از نرخ خشک حدود ۹٫۸ درجه بهازای هر کیلومتر بالا رفتن استفاده میکنه. بالای ارتفاع تراکم، هوای اشباع معمولاً آهستهتر سرد میشه؛ این تفاوت در این شبیهسازی رسم نشده.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
پس اگر ارتفاع تراکم ۱۰۰۰ متره و زمین ما ۲۱۰۰ متر بالاتر از دریاست، پایهٔ ابر ۱۰۰۰ متره؟
نه. ارتفاع تراکم ۱۰۰۰ متر بالاتر از زمین است؛ پایهٔ ابر در این مدل حدود ۳۱۰۰ متر از سطح دریا میشود. این دو عدد از دو مبدأ متفاوت اندازهگیری میشن.
سؤالهای رایج
رطوبت نسبی چه ربطی به ارتفاع ابر دارد؟
در مدل، رطوبت بیشتر یعنی دمای هوا به نقطهٔ شبنم نزدیکتر است؛ پس هوای بالارونده مسافت کمتری برای سرد شدن تا آغاز چگالش طی میکند.
نقطهٔ شبنم همان دمای هواست؟
نه، مگر اینکه هوا تقریباً اشباع باشد. در حالتهای معمول، نقطهٔ شبنم از دمای هوا پایینتر است و به مقدار بخار آب موجود بستگی دارد.
ارتفاع تراکم از کجا اندازهگیری میشود؟
در این شبیهساز از سطح زمین. پایهٔ ابر از سطح دریا، با اضافه کردن ارتفاع خود زمین به آن به دست میآید.
این عدد میگوید ابر واقعی دقیقاً همینجا شکل میگیرد؟
نه. عدد از دو تقریب ساده برای نقطهٔ شبنم و ارتفاع تراکم میآید. باد، ناهمواری، فشار و رطوبت واقعی جو میتوانند جای پایهٔ ابر را تغییر بدهند.
چرا خط پایهٔ ابر در شکل با عدد جور درنمیآید؟
نشانگر شکل وقتی زمین از سطح دریا بالاتر است، ارتفاع پایه را نسبت به خط زمین اشتباه جابهجا میکند. برای این حالت عدد کارت را بخوان؛ پایه از سطح دریا برابر ارتفاع زمین بهعلاوهٔ ارتفاع تراکم است.