2025-10-24

鋒面模擬

利用3D分佈模型來模擬空氣粒子於垂直面的分佈,引發相關的流動狀況。

想利用小程式來進行建模課程,學習表現的建模中,若有模擬,在觀察與定題上理應可以讓學生做許多的測試,並根據測試結果和設定不同參數來解釋與驗證推論,於了解模擬限制後提出蒐集更多什麼「資料」來更符應真實世界,模型只不過就只是模型,真實世界的複雜性在課室中僅能變成降低維度的速成方案,抽取出來的定理或原則為簡化後或是去除雜訊的結果。

目標是模擬海洋氣團與大陸氣團相遇時的天氣變化,預設值的海洋氣團溫度高、溼度高(可調)、於東方,大陸氣團溫度低(沒設置溼度條件)在西方,操作的時候先按下繼續,然後觀察粒子的移動狀態,若將壓力加速度拉桿拉到最低,可以看到高溫粒子所屬氣團會上升,低溫會下降,溫差可以調整以觀察模擬。

步驟

  • 粒子的顆粒預設最小,數量預設16000,沒事不要拉到最高,若設備效能因素,可以降低粒子數並加大粒子半徑也是可視化
  • 觀察看看粒子怎麼動,並嘗試解釋
  • 觀察地表風與高空風、了解溫度對氣團影響、高氣壓低氣壓的流動方向
  • 把成雲倍率這個拉桿提高,約到中間位置,這參數只是加速形成雲的速度
  • 冷鋒如何形成?暖鋒呢?台灣很少聽說暖鋒,為什麼?
    • 去推冷氣團,推桿有兩個方向,一個是把暖氣推往冷氣(暖鋒),預設是大陸冷氣團推海洋熱氣團(冷鋒),觀察成雲位置,以及可能的降雨狀況。
    • 可按下重設來回復預設
  • 嘗試看看怎麼樣可以達到滯留鋒?

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