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海陆风与比热容实验解说
即使海洋和陆地接收到的太阳光照相同,它们的温度变化也不同,因为它们储存的热量也不同。通过改变视觉、热容量比以及太阳辐射强度,观察海洋和陆地的表面温度差异和风向。与其记忆白天和夜晚的风,这个活动首先确定哪个区域更温暖。
它是怎么工作的?
由于陆地的热容量较小,温度变化迅速且幅度较大。 白天海风和夜晚陆风,都取决于温度差异。
关键关系
C·dT/dt = S(t) − k(T−20 °C)
尝试这个实验
- 调整时间、热容量比,以及太阳辐射,运行一天。观察指示器和上箭头变化时的时刻。
- 运行并记录一周的每个圈,分别从中午和黎明开始。24小时后,比较同一时间点的温度和风速。
- 保持太阳辐射和时间,改变海洋的热容量比从 5 到 2,以比较这两个温度曲线之间的差异。
解读您的结果
当土地在清晨时变得寒冷,其循环是什么?
暖侧是相对较低的压力,而冷侧是相对较高的压力。表面风从高压区域吹向低压区域,而在上层,风则反向吹。
假设与限制
模型包含两个箱体:陆地 C=2 kJ/K,海洋 C=2×比值 kJ/K,k=0.8 kJ/(h·K)。白天的太阳辐射采用半正弦波,并扣除恒定辐射损失。使用预热 10 天后的周期。气压为仅表示温差正负的相对值,省略地形、科里奥利力与实际风速。