臺風下的“時空之門”
前幾天,在臺風杜蘇芮的影響下,一個小區出現了神奇一幕。幾塊板子豎著均勻排列,勻速旋轉,評論區非常熱鬧,甚至說是另一個世界的“時空之門”,我的CPU差點燒了,物理學不存在了。

空氣被小區的幾棟樓阻擋,來回折返,形成氣旋,是可能的。
比如這種,這種……仔細看旋轉的物體都有局部的抖動、偏移,板子以相同的間隔相同的速度如此完美地運動,生活經驗和流體力學告訴我,氣旋不可能如此“定常”。
為此,我用AICFD做了個仿真,參照哈工大一篇論文,建了個模型。人工生成一個小型氣旋,讓空氣邊旋轉邊上升,計算后。大家通過云圖可以看到,即便是人工創造的比較完美的旋轉風場,它某一點處的風速和壓力也不是定常的,都會隨時間變化,更何況現實世界中幾棟樓阻擋空氣形成的氣旋了。所以可以斷定,這些板子不可能是自由的、互相獨立的,應該是在某處連接的一個整體。


放大視頻仔細看,發現它們還不是普通的平板。等等,這截面,不是矩形的,這形狀很眼熟啊,不是典型的翼型截面嘛,是風機的常規截面。

結合幾塊板的布局,這 “時空之門”它就是一個垂直軸風力發電機呀。那么它中間的軸和四周連接的桿為什么看不到呢?如果視頻沒有被人為后處理過的話,那許是風沙太大,模糊了雙眼。所以這個視頻,應該就是一個風機被風吹轉了,并且,這個風和臺風還沒啥關系,其它的風,只要風力夠,一樣把它吹轉。

說到風力發電機,大家更熟悉這一種,小一點的,還有這種,它們都是水平軸風力發電機,垂直軸大家平時見得比較少,找稍微和生活貼近一點兒的場景,就是有時路燈上會裝它來發電。相比常見的水平軸風力機,垂直軸的不需要對準風向,在亂流下發電效率比較高。但穩定的風場中,效率就比不過水平軸發電機了。

我也有點好奇這個小區里面為什么會放一個垂直軸風力發電機,而且還這么靠近地面,即使這幾棟樓之間確實是一個充斥亂流的環境。或許有機會問問物業。
最后順便,給大家科普一點關于臺風的小知識。
臺風生成的地方是在熱帶海洋,水吸熱蒸發,形成水汽向上運動,形成了一個低壓中心,周圍空氣在壓差作用下,向中心運動,這個運動,它不是直的。由于地球自西向東自轉,大氣也跟著轉。
以北半球為例,從北向南,角速度相同,線速度隨著緯線圈直徑的變大而增大,北側氣流向南運動時,因為速度小,就會先落后低壓區一些再被吸過來,形成這樣弧線的軌跡,同理,南側氣流向北運動時,因為速度大,就會先領先低壓區一些再被吸過來,形成這樣弧線的軌跡,于是氣流就形成了逆時針的旋轉。

所以北半球形成的臺風都是逆時針轉的,南半球的,大家自己畫畫,形成的臺風都是順時針轉的。
在地球上,不是所有地區形成的氣旋都叫臺風。北太平洋西部,也就是咱這叫臺風;北大西洋及北太平洋東部,叫颶風;南太平洋西部、印度洋東南部,叫強熱帶氣旋。

同樣的東西,不一樣的名字。還有個名字你可能常聽到,龍卷風。
風的形式看起來差不多,但形成的地點和形成的原因不一樣。龍卷風通常在內陸形成,由于極不穩定的空氣擾動,比如地形的阻擋、高溫高濕空氣與冷空氣的接觸等原因,空氣開始上升并旋轉。
相比臺風動輒幾百公里的跨度,龍卷風直徑一般就一百多米,影響面積比較小,但旋轉速度更快,中心氣壓更低,對途徑地帶的破壞力更強。
雖然杜蘇芮遠去了,但是七八月份是我國臺風高發季,不能掉以輕心。臺風的名字有一個清單,由世界氣象組織臺風委員會制定。清單里一共有140個名字,循環使用。這些名字起得都非常好聽,寄托了美好的寓意,希望對人類少點危害。如果某個臺風造成了嚴重破壞,就可能被開除出名單。比如2019年登陸日本的臺風海貝斯,造成重大危害,就被除名了。
最后,不能叫實驗,太簡單,就叫彩蛋吧,演示個人造龍卷風。兩個塑料瓶對著……
形狀是有了,可以用來哄寶寶玩兒。

本期文章就到這啦,下期見!拜拜
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