Abstract
Due to a lack of reproducibility and visibility of the conventional equipment for westerly wave simulation, it is difficult to have indoor experiments at high school that show the stream of Hadley cell. A modified improvement of the old one improves the problem. The side wall and bottom of the new equipment is made by copper and acrylic resin, respectively, in order to clarify the difference between the water temperature inside and outside of the water tank. The equipment also has a high quality digital record for generating exact analysis of the results. And we also carried out several experiments that relate theoretical and experimental aspection of westerly wave. Temperature Detected Sheet (TDS) in flow visualization unit provides not only visual information of liquid flow, but also clear understanding of the relation between upper and lower wind flow structure. And the liquid stream simulated in indoor experiment using proposed equipment is commensurate with westerly wave in real atmosphere. The efficiency of educational properties of the proposed equipment is verified indirectly by Likert Scales survey of high school teachers.
현재 고등학교 지구과학실험 중 가시화가 어렵고, 재현성이 떨어지는 편서풍 파동장치를 개선한 유체실험장치를 개발하였다. 실험장치는 기존 실험장치의 문제점을 파악하고, 수조내 온도 차이를 명확히 하기 위한 열전도성이 높은 소재로 개발되었으며, 디지털 가시화 장치를 설치하여 기록과 분석을 용이하게 하였다. 그리고 이 장치를 통하여 편서풍파동의 이론적인 상사성과 재현성을 살펴보았다. 본 장치는 감온 액정 시트지를 이용해 유체 흐름의 가시화뿐만 아니라 유체의 온도분포와 상층기류와 하층기압골의 위치관계도 파악할 수 있다. 그리고 본 실험장치에서 재현된 편서풍 파동은 실제 대기의 편서풍 파동과 잘 상사됨을 확인하였으며, 현직 교사들을 대상으로 한 리커드 척도 평가에 의해 편서풍 파동장치의 효율성을 입증하였다.
