流”往何處去:模擬大氣（Atmosphere）與海洋（Ocean）的流動

“流”往何處去:模擬大氣（Atmosphere）與海洋（Ocean）的流動
國立臺灣師範大學地球科學系研究所科學教育組周子宇碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

暖流、冷流、粒子密度流在大氣與海洋的運動情形

實驗裝置
首先準備一個大型的水容器(越大越好,塑膠魚缸是你理想的選擇)。如圖所示將水管（或相似的物體）放在水槽的一端。最好能用黏土將水管和水槽的底部密封，但並不是必須的。

暖流
用杯子裝點熱水並加點紅色染料（可用其他有顏色的液體代替，但最好是紅色的）在裡面，將紅色的染料倒入水管之中,先延一個方向攪動他之後再返方向攪動，最後緩緩的將水管移除並觀察會發生甚麼變化。熱水將會上升並且向水箱的對面移動，移動到對岸時會產生反彈，這個熱層的現象可以維持約莫一個小時
冷流
保持先前頂部熱層的狀態，並使用混有藍色顏料的冰水重複一次剛剛的實驗。當水管被移除時，冷水會沿著水箱的底部流動同樣的碰到彼岸的牆壁會稍微反彈且在水箱的底部形成穩定的冷水層
牛奶流
同樣地，保留前兩個實驗的狀態，但這次使用牛奶再重複一次同樣的實驗。當移開水管後，我們會看到牛奶像是滾滾流入的雲層，在冷水層的下方水箱的底部形成另一層穩定的狀態。
在自然界的情形

如果水箱代表的是海洋：
＊暖流實驗可以代表北太平洋表層的暖水（墨西哥灣流），或是在聖嬰現象中太平洋表層溫暖的海水
＊冷流實驗可以代表在兩極生成流入洋底且遍佈各大洋的底層水
＊而牛奶流實驗可以代表在各洋中的濁流，濁流簡單來說就是洋底地震所造成往下流入大陸斜坡並橫跨數千平方公里地洋底充滿著泥沙混合的流動。

如果水箱代表的是大氣：
＊暖流實驗可以代表較暖的空氣上升所形成的低壓帶在高層的大氣流動的情形
＊冷流實驗可以代表冷空氣所形成的高壓帶在地表流動的情形，他會抬昇暖空氣像是冷鋒面
＊牛奶流實驗可以代表由沙塵例子所產生的密度流，像是冰晶、火山灰、甚至是倒塌建築物的粉塵
如何和學生互動
要求學生對每一個示範實驗做觀察、預測、發表看法將會幫助他們學習得更好。甚至他們可以學會使用各種不同密度的流體來製造層狀的結構。（密度大──＞小：牛奶＞冷水＞常溫水＞熱水）
水管
水
黏土
水槽

文章出處:http://aegsrv2.esci.keele.ac.uk/earthlearningidea/PDF/Atmosphere_ocean_tank.pdf