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天气预报瓶,真能预报天气?

天气瓶 气候 气象 天气预报

中国天气网 发表于  2015-01-20 15:43

(文/大脸撑在小胸上)天气瓶全名天气预报瓶,又名风暴瓶,英文名StormGlass。

发明人说法不一,其中一位据说还是气象学家罗伯特·菲茨罗伊(Robert FitzRoy)——此人就是达尔文进行环球考察时乘坐的那艘“小猎犬号”的船长。他把蒸馏水、樟脑、乙醇、硝酸钾和氯化铵混合成溶液,密封在玻璃瓶子里。随着天气的变化,瓶子里溶液的结晶也会发生不同的变化,观察结晶就能预报天气。

然后就是各种淘宝卖家的介绍,都说能预测天气——“当瓶中液体清澈干净,代表天气晴朗;当瓶中液体混浊朦胧,代表天空多云阴郁;当瓶中出现大片结晶,代表将降温甚至下雪。”(各家描述略有出入,总体上大同小异)

淘宝商家对天气瓶不同天气产生不同晶体变化的介绍

PS:不得不说,在淘宝搞调研真的太考验人性了,鼠标神不守舍东点西点根本停不下来,调研结束后差点破产。

掐指一算:这顶多是个漂亮的温度计!

首先,天气虽然千变万化,其实归根结底不外乎是温度、湿度和气压的变化。对于天气瓶子而言,由于它是密闭的,所以湿度和气压无法施予影响,真正能对它产生作用的就只有温度。

我们可以看看天气瓶子号称能预测出的几种天气:晴、阴、多云、降雪、暴风雪……这些天气状况,都并非只由气温这一个指标来主导。比如说,某地,冷空气来了,气温下降(这是天气瓶能捕捉的),但到底会不会下雪,还取决于水汽输送条件(这是天气瓶不能捕捉的),所以天气瓶子怎么可能判断下雪呢?!还有阴、晴、多云,这些天气现象完全可能在同样的气温条件下发生,其差别仅在于天空云量(晴为云量<30%,阴为云量>70%,中间的为多云),天气瓶子又怎么能获取到天空云量信息呢?

其次,既然天气瓶子完全依赖于温度变化,那显然它就必须放在室外,才能与大气温度充分接触。可是几乎所有的广告和介绍都没有提示这一点,大部分图片也都是放置在室内——这倒也与它精巧脆弱的造型相符。在如今的居室条件下,室温变化已经越来越小了,冬天有暖气、夏天开空调,这种条件下,天气瓶子连真实的气温都反映不了,更别说再进阶到天气变化了。

还有最重要的一点,就算我们把天气瓶子放在室外,就算室外的天气瓶子真能反映出气温变化——那又怎样?这能叫“预报”吗?!

什么叫预报?现在是10℃,我跟你说,24小时后会变成20℃,这才叫预报!而天气瓶子无非是现在已经20℃了,它用结晶的状态反映出来而已,这可不是预报,这只是实测,其功能仅仅相当于一支漂亮的气温计——把抽象的水银柱刻度,换成了具象的溶液结晶型而已。

等下!到底能不能实现温度计的功能还且说呢!

做个实验:天气瓶比温度计任性很多

天气瓶子里的溶液结晶变化,到底能不能反映温度的变化?或者说,能反映到什么程度?对于这个问题的好奇心,战胜了我爱财如命的本质——我去买了一个天气瓶子!

在买的瞬间我突然又想到,要不要考虑下瓶子自身是否存在明显的个体差异?比如说,在同样的条件下,同样的瓶子却产生不同的结晶变化?

理论上来说,此时我应该买100个瓶子来观察。但是!我爱财如命的本质终于战胜了一切——我决定只买两个来看看再说……

OK,这就是传说中的天气瓶子。

我把它们放在室内远离暖气的窗户边上(之所以要远离暖气是为了照顾南方人民的情绪),它们总体上很清澈,只在底部有少量小枝杈一样的结晶。

过了24小时,请注意,此时室温跟昨天相比,几乎没有变化。它们就变成了酱紫——

两个瓶子的结晶就像在自己生长,而且很明显左边的瓶子里的结晶长得更快。

室内温度的变化幅度太小了,我决定找个变温幅度更大的地方来观察!于是我和小伙伴们来到了中国气象局大气探测综合实验基地,借助他们高大上洋的实验设备来完成我们的小打小闹小实验。用基地老师的话说——杀鸡用牛刀!

请看这个箱子!这不是一个普通的箱子!这是一个可以人为决定温度、湿度和气压的箱子,全名温湿压联合试验箱。

温湿压联合试验箱(中国气象局大气探测综合实验基地提供)

考虑到,正如前面所说,湿度和压强不能影响密闭瓶子中的溶液和晶体,所以我们把湿度和压强都定为接近自然状态的常数:湿度为30%,压强为1013hPa。

好了,下面开始变化温度:

刚放进箱子的瞬间,溶液还很清澈,只有底部有少量结晶。

室温时拍摄

PS:如果你发现两个瓶子变胖了的话,那是因为——

没错!镜头太近了!

请忽略摄像大哥酷似赵又廷的面庞,哎呀你们又看不见!难怪妹子们自拍要配备专用自拍杆啊,离镜头太近只会拍出车祸现场啊!抱歉在那一刻我走神了……

温度先升到40℃,静置15分钟,额,似乎没什么变化。

40℃时拍摄

温度降到30℃,静置15分钟,咦,左边瓶子出现了轻微的浑浊,感觉结晶都悬浮起来了;而右边瓶子依旧清澈,只是底部的晶体变多了一点。所以,是温度越低、结晶越多吗?

30℃时拍摄

温度降到20℃,静置15分钟,咦,又回到清澈的状态了,跟40℃时非常类似。哎呀不会是箱子的温度设置出问题了吧?赶紧检查了一下,的确是20℃呀——看来瓶子很任性!

20℃时拍摄

温度降到10℃,静置15分钟,又没什么变化了。看来结晶的变化与温度的变化,并没有想象中的线性关系,比如温度越低、结晶就越多。

10℃时拍摄

温度降到0℃,静置15分钟,左边瓶子里悬浮的结晶增多了,显得很浑浊;右边瓶子里的晶体也在增长,但速度比较慢。

0℃时拍摄

温度降到-5℃,静置15分钟,晶体继续旺盛生长,但右边的瓶子始终保持慢半拍的节奏。

-5℃时拍摄

正准备继续降到-20℃,基地老师突然说:“等下!降到20度这玩意儿不会冻炸了吧?!”

我说:好呀好呀那我们就拍个冻炸了的吧!到时候我就配个图说——看吧我们把天气瓶子虐!到!炸!裂!噗哈哈哈……

基地老师:噗哈你个鬼啊!瓶子炸了是没事儿,这箱子怎么办?弄坏了你赔?!

我:赔不起……好的我们停止吧!

于是我们把温度恢复到0℃,开始收拾东西。

10分钟以后不经意看了眼——咦,左边瓶子里的晶体好像在向下沉淀,而右边瓶子里的晶体还在继续增加。

0℃持续10分钟后拍摄

干脆又等了10分钟,两个瓶子的晶体都增加了!而此时的温压湿条件并没有变化。

0℃持续20分钟后拍摄

再度陷入深深的思考中:到底是什么在影响天气瓶子中结晶的状态呢?

  1. 除了温度本身以外,温度趋势是否对结晶形态也有影响呢?比如同样在10℃的状态,从20℃降到10℃,跟从0℃升到10℃,结晶会不会不一样呢?
  2. 静置时间会不会也有影响呢?比如在恒定的条件下,晶体会不会自己生长?
  3. 即使温度、温度趋势、静置时间等外部条件都完全相同,结晶形态也不一样。这是因为溶液结晶本身就具有随机性呢?还是因为商品生产时不精确,每个瓶子中的溶液浓度有差异呢?
     

思考了5分钟后,我找到了正确答案——我是学气象的又不是学溶液结晶的我怎么知道?!子曰:术业有专攻,隔行如隔山。我还是去找专业对口的老师来解答问题吧么么哒~

场外求助:化学专家都说不靠谱了

这位是清华大学化学系的孙亚飞博士,鼓掌~

清华大学化学系的孙亚飞博士

我:孙博士孙博士,你看到我的小实验了吗?

孙:看到了。

我:有什么看法呢?

孙:女人为了逛淘宝真是什么理由都想得出。

我:……重点错!重点是天气瓶子里的溶液结晶受哪些因素的影响好吗博士大人!

孙:哎巧了,日本科学家长岛和茂跟你有一样的疑问,他和他的团队专门进行了实验,对天气瓶的结晶条件和结晶成分进行了验证。结果表明:环境电场、磁场、湿度、气压这些因素,对于天气瓶子中晶体的生长都没!有!影!响!真正能造成影响的,主要是环境温度。一般对于这种樟脑-乙醇-水体系,温度越低,就越容易出现结晶。

我:但是我发现,我们在降温过程中,它的晶体并不是越来越多,中间曾经有一阵反而变少了,后来又继续增多了。

孙:因为温度变化的趋势和速率,也会影响结晶。比如同样是降温,快速降温的结晶和缓慢降温的结晶就不一样。还有外界扰动也会有影响,比如你要是摇晃过瓶子的话,就会促进晶体的生成。

我:咦?摇晃瓶子不会把晶体摇散了吗?

孙:呵呵,摇晃的确不容易形成完整的较大的晶体,但是就量而言,还是促进的。

我:嗷,酱紫。还有一个现象,我把瓶子放着,环境没有任何变化,晶体自己就变多了,它是会自由生长吗?

孙:会。

我:那一方面,静置时晶体会自由生长;另一方面,摇晃时也会促进晶体生成。这似乎是两个相反的条件,却指向了同样的趋势——也就是非线性变化咯?

孙:是的,所以结晶过程是很复杂的。

我:最后一个问题,两个瓶子在完全相同的条件下,结晶状态却不同,是不是说明结晶具有某种随机性呢?

孙:这有两种可能,一种是两个瓶子里的溶液比例和浓度不一样;另一种就是你说的随机性——我们业内更喜欢称之为“人品”。当然了,其实并不是真正意义上的随机,而是有很多微观干扰我们无法克服,而宏观差别又很大,类似于蝴蝶效应,你懂的。

我:赞!那这样看来,要想用天气瓶子来反映温度,是不太靠谱的了?

孙:是的,干扰因素太多,还有拼人品,很难准确地反映温度变化。

我:好的,明白啦!那孙博士您还有什么要跟我们的读者盆友们说的吗?

孙:我想说的是,我也会做天气瓶子,这些溶液我们实验室都有,密封也没什么难度,价格便宜量又足,全国包邮……

我:孙博士债见!

总结陈词:就让天气瓶做一只安静的美道具吧!

根据上面一系列的讨论,相信大家也能看出,天气预报瓶——

第一,肯定不能预报天气;

第二,不仅不能预报,甚至也不能实时反映天气;

第三,不仅不能反映自然天气,甚至也不能准确反映室内温度。

所以,这么说吧,天气预报瓶,其实就是一个能够很粗糙地反映出室内温度大致变化的工艺品。

就功能而言,还不如一只简陋的气温计。

当然,它可以用来观察晶体变化,也具有美观作用,仅此而已。至于其它神乎其神的功能性的宣传,我只能说——不可能啦!(编辑:老猫)

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拓展阅读

天气瓶:结晶好看,但与天气无关

热门评论

  • 2015-01-20 17:22 万色返空龙
    引用文章内容:孙:我想说的是,我也会做天气瓶子,这些溶液我们实验室都有,密封也没什么难度,价格便宜量又足,全国包邮……

    那么 请问孙博士 某宝链接呢?

    [36] 评论
  • 2015-01-20 17:17 Adelinda

    我想知道的是:为什么罗伯特·菲茨罗伊要把蒸馏水、樟脑、乙醇、硝酸钾和氯化铵混合成溶液,密封在玻璃瓶子里。

    [6] 评论
  • 2015-01-20 17:27 馒头老妖 有机化学博士,法学学士

    呃,就我自己的经验来说,结晶这事得拼人品的……

    确切的说,和瓶壁的粗糙程度有关,细小的玻璃毛刺越多,就越容易出现结晶(俗称晶种多)。我以前做的一个系列实验,旋干后都是液体,加一点正己烷进去还是溶液,然后开始用不锈钢刮刀刮内壁,刮着刮着突然一下子液体变成牛奶一样的浑浊,产品就结晶析出来了。有些很容易出来,有些很不容易,有些还要放过夜,趁我们关灯走人的时候偷偷结晶出来。

    [5] 评论

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全部评论(58)
  • 1楼
    2015-01-20 15:53 我自飞扬_已被使用

    记得以前就发过一个了。。。。。

    [0] 评论
  • 2楼
    2015-01-20 16:10 水晶crystal

    官方网站管理者是个男生吗?还以为是女生呢

    [0] 评论
  • 3楼
    2015-01-20 16:18 窗敲雨 药学硕士
    引用@我自飞扬_53736 的话:记得以前就发过一个了。。。。。

    这次是又做了实验嘛

    [0] 评论
  • 4楼
    2015-01-20 16:24 Vinctira

    这次的实验各种"重点错"啊23333

    来自山寨果壳.wp
    [2] 评论
  • 5楼
    2015-01-20 17:12 林闰之

    原来光头师太去中国天气网了啊。。气象学女博士正好~

    [0] 评论
  • 6楼
    2015-01-20 17:17 Adelinda

    我想知道的是:为什么罗伯特·菲茨罗伊要把蒸馏水、樟脑、乙醇、硝酸钾和氯化铵混合成溶液,密封在玻璃瓶子里。

    [6] 评论
  • 7楼
    2015-01-20 17:20 看不见我看不见我
    引用@水晶crystal 的话:官方网站管理者是个男生吗?还以为是女生呢

    师太是女的啊,给中国天气网投稿。天气网再转载到果壳。


    [2] 评论
  • 8楼
    2015-01-20 17:22 万色返空龙
    引用文章内容:孙:我想说的是,我也会做天气瓶子,这些溶液我们实验室都有,密封也没什么难度,价格便宜量又足,全国包邮……

    那么 请问孙博士 某宝链接呢?

    [36] 评论
  • 9楼
    2015-01-20 17:27 馒头老妖 有机化学博士,法学学士

    呃,就我自己的经验来说,结晶这事得拼人品的……

    确切的说,和瓶壁的粗糙程度有关,细小的玻璃毛刺越多,就越容易出现结晶(俗称晶种多)。我以前做的一个系列实验,旋干后都是液体,加一点正己烷进去还是溶液,然后开始用不锈钢刮刀刮内壁,刮着刮着突然一下子液体变成牛奶一样的浑浊,产品就结晶析出来了。有些很容易出来,有些很不容易,有些还要放过夜,趁我们关灯走人的时候偷偷结晶出来。

    [5] 评论
  • 10楼
    2015-01-20 17:29 看不见我看不见我
    引用@林闰之 的话:原来光头师太去中国天气网了啊。。气象学女博士正好~

    给天气网投稿的吧,不能说明是供职吧?

    [0] 评论
  • 11楼
    2015-01-20 18:04 水晶crystal
    引用@看不见我看不见我 的话:师太是女的啊,给中国天气网投稿。天气网再转载到果壳。

    唔,把那个帅哥摄像当作者了,后文已经看到了

    [0] 评论
  • 12楼
    2015-01-20 18:12 玫瑰齿幻象
    引用@馒头老妖 的话:呃,就我自己的经验来说,结晶这事得拼人品的……确切的说,和瓶壁的粗糙程度有关,细小的玻璃毛刺越多,就越容易出现结晶(俗称晶种多)。我以前做的一个系列实验,旋干后都是液体,加一点正己烷进去还是溶液,然后...

    有次重复一个之前做过是固体的东西,做出来旋干之后再抽了抽,居然还是液体,作为一个傻傻地本科生我果断以为有水,用甲醇再旋了两次还是液体,然后我拿着它去问学长,学长说基本爬板跟上次一样就行,液体固体无所谓,结果说话的时候它就开始莫名地结晶(而且是那种有一个中心,向四周辐射的样子,好美,我都要哭了),最后就变成一坨固体了。。。。所以深有感触啊

    [4] 评论
  • 13楼
    2015-01-20 19:35 一半冰山

    要是这么个玩意就能准确预测天气,你让气象局的那群都去喝西北风啊!!!



    作者绝对是马云派来的卧底,多少人会忍不住买买买!!!


    [2] 评论
  • 14楼
    2015-01-20 21:23 法西索

    求转载

    [0] 评论
  • 15楼
    2015-01-20 22:47 司徒皮特

    我们院一个女生觉得这玩意很漂亮很高端想自己做这个,我就淡淡的说了句:“这TM不就是混合溶剂重结晶么?“。然后,然后,然后她就再也看不出来这玩意高端在哪里了。。。。。

    话说在实验室我一小时做十个风暴瓶好像也没什么问题。。。。。(如果我用大烧杯加热酒精老师不打死我的话)

    [2] 评论
  • 16楼
    2015-01-20 23:16 不语-承受

    任何溶液结晶变化的最大因素都是温压变化,这个瓶子至少在温压变化时结晶变化大,可以作为系统天气的预报用,当然灵不灵不一定就是了毕竟要看人品。

    [0] 评论
  • 17楼
    2015-01-20 23:29 威猛的罗汉果

    还是晴天娃娃好= ̄ω ̄=

    [0] 评论
  • 18楼
    2015-01-20 23:30 PuNaDSmile 果壳“万有青年”品牌负责人

    把你从淘宝边缘拉回来~~

    [0] 评论
  • 19楼
    2015-01-21 00:03 千度 建筑工程技术专业,软件爱好者
    引用文章内容:孙:女人为了逛淘宝真是什么理由都想得出。


    [0] 评论
  • 20楼
    2015-01-21 08:44 牵手幸福

    正准备在淘宝上面买一个送个朋友当生日礼物呢,楼主拯救了我啊

    [1] 评论
  • 21楼
    2015-01-21 09:41 zoe-伊

    我也正准备买一个送朋友呢!

    [1] 评论
  • 22楼
    2015-01-21 10:09 153mm熊孩子

    楼主不会被淘宝卖家追杀吗?

    [1] 评论
  • 23楼
    2015-01-21 10:50 yi抹淡蓝

    这玩意我也做了好几个密封跟不密封都有,也观察了很长一段时间。总结一句话:就当个好看的摆件吧!

    [0] 评论
  • 24楼
    2015-01-21 10:55 星河极光

    自己默默地做了一个送女友

    [0] 评论
  • 25楼
    2015-01-21 11:10 RonTeal

    文章风格大赞

    [0] 评论
  • 26楼
    2015-01-21 11:32 秋凉_14114
    引用文章内容:PS:不得不说,在淘宝搞调研真的太考验人性了,鼠标神不守舍东点西点根本停不下来,调研结束后差点破产。


    [0] 评论
  • 27楼
    2015-01-21 11:59 大佬夸小吃

    师太文风大赞!

    [0] 评论
  • 28楼
    2015-01-21 13:50 爱抚
    引用文章内容:女人为了逛淘宝真是什么理由都想得出。


    引用文章内容:孙:呵呵
    引用文章内容:孙:呵呵
    引用文章内容:孙:呵呵
    引用文章内容:孙:呵呵


    [0] 评论
  • 29楼
    2015-01-21 16:24 水炎

    我刚想用实验室里的东西做一个呢。。。既然如此。。我还做不做啊。。。

    [0] 评论
  • 30楼
    2015-01-21 21:16 刹那阿尔法
    引用文章内容:女人为了逛淘宝真是什么理由都想得出

    必须引用哈哈哈

    [0] 评论

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