انتقال دما کلمه ایست که همیشه می شنویم اما ممکن است کاملا معنی آن را ندانیم۔ هواشناسان نشان می دهند که زمان برخورد توده هوای گرم و سرد در اتمسفر، چگونه جریان های انتقالی شکل می گیرند.

آنچه نیاز دارید

چهار عدد بطری یک اندازه خالی (دهانه بطری باید قطری در حدود ۳ تا ۴ سانتی متر داشته باشد)

آب گرم و سرد

 رنگ خوراکی زرد و آبی (یا هر رنگی که شما می پسندید)

کارت های ۷ در ۱۲ سانتی یا کارت ویزیت

شرح آزمایش

دو بطری را با آب گرم و دو بطری دیگر را با آب سرد پر کنید. با استفاده از رنگ های خوراکی یا قرص های جوشان رنگی آب گرم را به رنگ زرد و آب سرد را به رنگ آبی درآورید. هر بطری باید تا لبه پر شود.

گرم روی سرد: کارت را روی دهانه یکی از بطری های آب گرم بگذارید. کارت را نگه دارید و بطری را وارونه کنید و روی بطری آب سرد بگذارید. بطری هاروی هم قرار می گیرند و کارت دهانه آنها را از هم جدا می کند. بهتر است این کار را روی سینک ظرف شویی انجام دهید.

با دقت کارت را بردارید. حواستان باشد که بطری بالایی را هنگام برداشتن کارت نگه دارید. مشاهده کنید که چه اتقاقی برای مایع های رنگی درون بطری می افتد.

سرد روی گرم: کارت را روی دهانه یکی از بطری های آب سرد بگذارید. کارت را نگه دارید و بطری را وارونه کنید و روی بطری آب گرم بگذارید. بطری ها روی هم قرار می گیرند اما این‌بار آب سرد را در بالا قرار داده‌اید. مشاهده کنید که چه رخ می دهد.

آنچه اتفاق می افتد

بالن حاوی هوای گرم به طرف بالا می رود زیرا هوای گرم سبک تر از هوای سرد است. به طور مشابه آب گرم سبک تر از آب سرد است و چگالی اش کمتر است. وقتی بطری آب گرم را روی بطری آب سرد قرار می دهید آب سرد با چگالی بیشتر در بطری پایینی می ماند و آب گرم یا چگالی کمتر در بطری بالایی می ماند. وقتی آب سرد را بالای آب گرم قرار می دهید، آب گرم با چگالی کمتر به بطری بالایی می رود و آب سرد به پایین سرازیر می شود. حرکت آب به وسیله رنگ های زرد و آبی دیده می شود. حرکت آب سرد و گرم، در داخل بطری یا مخزن، همان جریان انتقالی است۔ جریان انتقال در اتمسفر دلیل شکل گیری طوفان یا برخورد هوای گرم و سرد می شود. گرچه مشاهده ی مایعات رنگی در بطری ها جالب است اما هوای گرم و سرد پدیده دیگری را نیز در اتمسفر در ماه های زمستان به ما نشان می دهد. در ساعات روز خورشید سطح زمین را گرم می کند و لایه هوای نزدیک سطح زمین گرم می شود. این هوای گرم بالا می رود و با گازهای دیگر موجود در جو مخلوط می شود. وقتی خورشید غروب می کند هوای گرم با چگالی کمتر به سمت بالا می رود و هوای سرد نزدیک سطح زمین را می پوشاند. به دلیل اینکه هوای سرد چگالی بیشتری دارد نزدیک زمین می ماند و گازهای جو با هم مخلوط نمی‌شوند. این پدیده همان واژگونی هواست.

نتیجه واژگونی هوا چیست؟ آلودگی هوا در هنگام واژگونی هوا قابل مشاهده‌تر است زیرا آلودگی هایی مثل اگزوز ماشین در لایه هوایی سرد نزدیک زمین می ماند. در نتیجه، سازمان های دولتی در کشور سوخت اتومبیل ها را در ماه های زمستان با موادی مثل MTBE مخلوط می کنند تا اثرات مضر آلودگی ها را کاهش دهند. این آلودگی باعث تشکیل «ابر قهوه ای» می شود. باد یا بارش می توانند با فروپاشی لایه هوای گرم در هوای سرد و آلودگی های به دام اقتاده در نزدیک سطح زمین، به کمتر شدن تأثیر «ابر قهوه ای» کمک کند.