天气预报瓶，真能预报天气？

传说中的天气瓶！

天气瓶，全名天气预报瓶，又名风暴瓶，英文名StormGlass。

发明人说法不一，其中一位据说还是气象学家RobertFitzroy——此人就是达尔文进行环球考察时乘坐的那艘“小猎犬号”的船长。他把蒸馏水、樟脑、乙醇、硝酸钾和氯化铵混合成溶液，密封在玻璃瓶子里。随着天气的变化，瓶子里溶液的结晶也会发生不同的变化，观察结晶就能预报天气。

然后就是各种淘宝卖家的介绍，都说能预测天气——“当瓶中液体清澈干净，代表天气晴朗；当瓶中液体混浊朦胧，代表天空多云阴郁；当瓶中出现大片结晶，代表将降温甚至下雪。”（各家描述略有出入，总体上大同小异）

淘宝商家对天气瓶不同天气产生不同晶体变化的介绍

PS：不得不说，在淘宝搞调研真的太考验人性了，鼠标神不守舍东点西点根本停不下来，调研结束后差点破产。

掐指一算：这顶多是个漂亮的温度计！

首先，天气虽然千变万化，其实归根结底不外乎是温度、湿度和气压的变化。对于天气瓶子而言，由于它是密闭的，所以湿度和气压无法施予影响，真正能对它产生作用的就只有温度。

我们可以看看天气瓶子号称能预测出的几种天气：晴、阴、多云、降雪、暴风雪……这些天气状况，都并非只由气温这一个指标来主导。比如说，某地，冷空气来了，气温下降（这是天气瓶能捕捉的），但到底会不会下雪，还取决于水汽输送条件（这是天气瓶不能捕捉的），所以天气瓶子怎么可能判断下雪呢？！还有阴、晴、多云，这些天气现象完全可能在同样的气温条件下发生，其差别仅在于天空云量（晴为云量＜30%，阴为云量＞70%，中间的为多云），天气瓶子又怎么能获取到天空云量信息呢？！

其次，既然天气瓶子完全依赖于温度变化，那显然它就必须放在室外，才能与大气温度充分接触。可是几乎所有的广告和介绍都没有提示这一点，大部分图片也都是放置在室内——这倒也与它精巧脆弱的造型相符。在如今的居室条件下，室温变化已经越来越小了，冬天有暖气、夏天开空调，这种条件下，天气瓶子连真实的气温都反映不了，更别说再进阶到天气变化了。

还有最重要的一点，就算我们把天气瓶子放在室外，就算室外的天气瓶子真能反映出气温变化——那又怎样？这能叫“预报”吗？！

什么叫预报？现在是10℃，我跟你说，24小时后会变成20℃，这才叫预报！而天气瓶子无非是现在已经20℃了，它用结晶的状态反映出来而已，这可不是预报，这只是实测，其功能仅仅相当于一支漂亮的气温计——把抽象的水银柱刻度，换成了具象的溶液结晶型而已。

等下！到底能不能实现温度计的功能还且说呢！

做个实验：天气瓶比温度计任性很多

天气瓶子里的溶液结晶变化，到底能不能反映温度的变化？或者说，能反映到什么程度？对于这个问题的好奇心，战胜了我爱财如命的本质——我去买了一个天气瓶子！

在买的瞬间我突然又想到，要不要考虑下瓶子自身是否存在明显的个体差异？比如说，在同样的条件下，同样的瓶子却产生不同的结晶变化？

理论上来说，此时我应该买100个瓶子来观察。但是！我爱财如命的本质终于战胜了一切——我决定只买两个来看看再说……

OK，这就是传说中的天气瓶子。

我把它们放在室内远离暖气的窗户边上（之所以要远离暖气是为了照顾南方人民的情绪），它们总体上很清澈，只在底部有少量小枝杈一样的结晶。

过了24小时，请注意，此时室温跟昨天相比，几乎没有变化。它们就变成了酱紫——

两个瓶子的结晶就像在自己生长，而且很明显左边的瓶子里的结晶长得更快。

室内温度的变化幅度太小了，我决定找个变温幅度更大的地方来观察！于是我和小伙伴们来到了中国气象局大气探测综合实验基地，借助他们高大上洋的实验设备来完成我们的小打小闹小实验。用基地老师的话说——杀鸡用牛刀！

请看这个箱子！这不是一个普通的箱子！这是一个可以人为决定温度、湿度和气压的箱子，全名温湿压联合试验箱。

温湿压联合试验箱（中国气象局大气探测综合实验基地提供）

考虑到，正如前面所说，湿度和压强不能影响密闭瓶子中的溶液和晶体，所以我们把湿度和压强都定为接近自然状态的常数：湿度为30%，压强为1013hPa。

不想听贫尼啰嗦的，直接戳下方视频观看完整实验短片，然后跳至本小节末端阅读。

好了，下面开始变化温度：

刚放进箱子的瞬间，溶液还很清澈，只有底部有少量结晶。

室温时拍摄

PS：如果你发现两个瓶子变胖了的话，那是因为——

没错！镜头太近了！

请忽略摄像大哥酷似赵又廷的面庞，哎呀你们又看不见！难怪妹子们自拍要配备专用自拍杆啊，离镜头太近只会拍出车祸现场啊！抱歉在那一刻我走神了……

温度先升到40℃，静置15分钟，额，似乎没什么变化。

40℃时拍摄

温度降到30℃，静置15分钟，咦，左边瓶子出现了轻微的浑浊，感觉结晶都悬浮起来了；而右边瓶子依旧清澈，只是底部的晶体变多了一点。所以，是温度越低、结晶越多吗？

30℃时拍摄

温度降到20℃，静置15分钟，咦，又回到清澈的状态了，跟40℃时非常类似。哎呀不会是箱子的温度设置出问题了吧？赶紧检查了一下，的确是20℃呀——看来瓶子很任性！

20℃时拍摄

温度降到10℃，静置15分钟，又没什么变化了。看来结晶的变化与温度的变化，并没有想象中的线性关系，比如温度越低、结晶就越多。

10℃时拍摄

温度降到0℃，静置15分钟，左边瓶子里悬浮的结晶增多了，显得很浑浊；右边瓶子里的晶体也在增长，但速度比较慢。

0℃时拍摄

温度降到-5℃，静置15分钟，晶体继续旺盛生长，但右边的瓶子始终保持慢半拍的节奏。

-5℃时拍摄

正准备继续降到-20℃，基地老师突然说：“等下！降到20度这玩意儿不会冻炸了吧？！”

我说：好呀好呀那我们就拍个冻炸了的吧！到时候我就配个图说——看吧我们把天气瓶子虐！到！炸！裂！噗哈哈哈……

基地老师：噗哈你个鬼啊！瓶子炸了是没事儿，这箱子怎么办？弄坏了你赔？！

我：赔不起……好的我们停止吧！

于是我们把温度恢复到0℃，开始收拾东西。

10分钟以后不经意看了眼——咦，左边瓶子里的晶体好像在向下沉淀，而右边瓶子里的晶体还在继续增加。

0℃持续10分钟后拍摄

干脆又等了10分钟，两个瓶子的晶体都增加了！而此时的温压湿条件并没有变化。

0℃持续20分钟后拍摄

再度陷入深深的思考中：到底是什么在影响天气瓶子中结晶的状态呢？

1）除了温度本身以外，温度趋势是否对结晶形态也有影响呢？比如同样在10℃的状态，从20℃降到10℃，跟从0℃升到10℃，结晶会不会不一样呢？

2）静置时间会不会也有影响呢？比如在恒定的条件下，晶体会不会自己生长？

3）即使温度、温度趋势、静置时间等外部条件都完全相同，结晶形态也不一样。这是因为溶液结晶本身就具有随机性呢？还是因为商品生产时不精确，每个瓶子中的溶液浓度有差异呢？

思考了5分钟后，我找到了正确答案——我是学气象的又不是学溶液结晶的我怎么知道？！子曰：术业有专攻，隔行如隔山。我还是去找专业对口的老师来解答问题吧么么哒~

场外求助：化学专家都说不靠谱了

这位是清华大学化学系的孙亚飞博士，鼓掌~

清华大学化学系的孙亚飞博士

我：孙博士孙博士，你看到我的小实验了吗？

孙：看到了。

我：有什么看法呢？

孙：女人为了逛淘宝真是什么理由都想得出。

我：……重点错！重点是天气瓶子里的溶液结晶受哪些因素的影响好吗博士大人！

孙：哎巧了，日本科学家长岛和茂跟你有一样的疑问，他和他的团队专门进行了实验，对天气瓶的结晶条件和结晶成分进行了验证。结果表明：环境电场、磁场、湿度、气压这些因素，对于天气瓶子中晶体的生长都没！有！影！响！真正能造成影响的，主要是环境温度。一般对于这种樟脑-乙醇-水体系，温度越低，就越容易出现结晶。

我：但是我发现，我们在降温过程中，它的晶体并不是越来越多，中间曾经有一阵反而变少了，后来又继续增多了。

孙：因为温度变化的趋势和速率，也会影响结晶。比如同样是降温，快速降温的结晶和缓慢降温的结晶就不一样。还有外界扰动也会有影响，比如你要是摇晃过瓶子的话，就会促进晶体的生成。

我：咦？摇晃瓶子不会把晶体摇散了吗？

孙：呵呵，摇晃的确不容易形成完整的较大的晶体，但是就量而言，还是促进的。

我：嗷，酱紫。还有一个现象，我把瓶子放着，环境没有任何变化，晶体自己就变多了，它是会自由生长吗？

孙：会。

我：那一方面，静置时晶体会自由生长；另一方面，摇晃时也会促进晶体生成。这似乎是两个相反的条件，却指向了同样的趋势——也就是非线性变化咯？

孙：是的，所以结晶过程是很复杂的。

我：最后一个问题，两个瓶子在完全相同的条件下，结晶状态却不同，是不是说明结晶具有某种随机性呢？

孙：这有两种可能，一种是两个瓶子里的溶液比例和浓度不一样；另一种就是你说的随机性——我们业内更喜欢称之为“人品”。当然了，其实并不是真正意义上的随机，而是有很多微观干扰我们无法克服，而宏观差别又很大，类似于蝴蝶效应，你懂的。

我：赞！那这样看来，要想用天气瓶子来反映温度，是不太靠谱的了？

孙：是的，干扰因素太多，还有拼人品，很难准确地反映温度变化。

我：好的，明白啦！那孙博士您还有什么要跟我们的读者盆友们说的吗？

孙：我想说的是，我也会做天气瓶子，这些溶液我们实验室都有，密封也没什么难度，价格便宜量又足，全国包邮……

我：孙博士债见！

总结陈词：就让天气瓶做一只安静的美道具吧！

根据上面一系列的讨论，相信大家也能看出，天气预报瓶——

第一，肯定不能预报天气；

第二，不仅不能预报，甚至也不能实时反映天气；

第三，不仅不能反映自然天气，甚至也不能准确反映室内温度。

所以，这么说吧，天气预报瓶，其实就是一个能够很粗糙地反映出室内温度大致变化的工艺品。

就功能而言，还不如一只简陋的气温计。

当然，它可以用来观察晶体变化，也具有美观作用，仅此而已。至于其它神乎其神的功能性的宣传，我只能说——不可能啦！

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