科学家创造了“盒子里的云”来解开天气的最大谜团

在美国能源部布鲁克海文国家实验室的一个实验室里,科学家们最近目睹了一件非凡的事情:金属盒子内云的诞生。微小的发光点开始旋转,形成雾气,慢慢变成一朵小而飘逸的云。这一刻标志着一种新设备的成功测试,该设备旨在[…]科学家创造了一个“盒子里的云”来解开天气最大的谜团,该设备首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

在美国能源部布鲁克海文国家实验室的一个实验室里,科学家们最近目睹了一件非凡的事情:金属盒子内云的诞生。

微小的发光点开始旋转,形成一层薄雾,慢慢变成一朵小而飘逸的云。

这一刻标志着一种新设备的成功测试,该设备旨在帮助研究人员更好地了解云的形成和行为。

该设备被称为对流云室,本质上是一个一立方米的盒子,可以重现产生云所需的条件。

虽然从地面上看云似乎很简单,但它们仍然是天气预报和气候模型中最大的不确定性来源之一。

科学家们知道,云在调节地球温度、使水流经大气层以及影响风暴方面发挥着至关重要的作用,但人们对它们如何形成和产生降雨的许多细节仍然知之甚少。

研究自然界中的云很困难,因为它们不断变化。研究人员驾驶装有仪器的飞机穿过云层来收集数据,但即使在单次飞行中,情况也会发生变化。

云室提供了一种在受控环境中创建可重复实验的方法,使科学家能够隔离特定因素并仔细研究它们。

为了在室内形成云,科学家们在底部注满水并加热,使温暖潮湿的空气向上上升。

盒子的顶部保持寒冷,产生温差。当暖空气遇到冷空气时,湿度变得非常高,甚至比大气中通常出现的湿度还要高。这种称为过饱和的条件是云滴形成所必需的。

接下来,研究人员将盐等微小颗粒引入腔室中。在真实的大气中,这些微小颗粒充当水蒸气可以凝结的种子,形成水滴。