🌪️ 회전수조 실험 (Dishpan Experiment) 시뮬레이터

극지방(중심 냉각)과 적도(외곽 가열)의 온도차, 그리고 지구 자전(수조 회전)이 만들어내는 대기 순환 체제의 변화를 관찰하세요.

🎛️ 실험 변수 조절

수조 회전 속도 ($\Omega$) 5.0 rad/s

정지 (지구 자전 없음) 매우 빠름

내/외벽 온도차 ($\Delta T$) 5.0 °C

작음 (온도풍 약함) 매우 큼 (온도풍 강함)

🌡️ 온도차($\Delta T$)의 물리적 의미 수조의 바깥쪽 벽은 가열(적도 모사)하고 안쪽 기둥은 냉각(극지방 모사)합니다. 이 온도차가 클수록 밀도차에 의한 열적 강제력(온도풍)이 강해집니다.

🌀 3가지 주요 체제 (Regimes)

해들리 체제: 회전이 느릴 때 발생. 적도에서 극으로 직접 연결되는 단일 거대 대류 세포가 형성됩니다.
로스비 체제: 회전이 충분히 빨라지면 코리올리 힘에 의해 단일 세포가 붕괴되고 3개의 세포(해들리, 페렐, 극)로 분리되며, 아름다운 파동형 제트기류가 발달합니다.
난류 체제: 회전이 매우 빠를 때 발생. 파동이 깨지며 작고 불규칙적인 소용돌이들이 난립합니다.

파수($m$): -

적도(가열) 극지방(냉각) 적도(가열)

회전 속도 ($\Omega$) 👉

👈 온도차 ($\Delta T$)

고전적인 Fultz 회전수조 실험의 상태도입니다. 현재 물리적 상태가 빨간 점(●)으로 표시됩니다.

해들리 영역: 대칭적 1-세포 열대류

로스비 영역: 3-세포 분리 및 경압 파동

난류 영역: 불규칙한 에디 혼합