Метеорологія та Атмосфера — 3D Симуляції
⛈️

Метеорологія та Атмосфера

Торнадо, блискавки, вогонь та дим — вивчайте динаміку атмосфери через інтерактивні симуляції у вашому браузері.

10+ симуляцій WebGL · Three.js · Canvas 2D Convection · Coriolis · Optics

Симуляції категорії

Weather systems from microscale to global circulation

Weather is the atmosphere computing thermodynamics in real time. Warm air rises, pressure gradients drive wind, and the planet's rotation twists everything into spirals. Predicting weather beyond two weeks is fundamentally impossible — the Lorenz attractor lurks inside every forecast model.

🌡️
★★☆ Середнє
Atmospheric Convection
WebGL fluid simulation driven by a temperature gradient. Heat a base plate and watch Rayleigh-Bénard convection cells form spontaneously. Adjust Rayleigh number to transition from laminar rolls to turbulent plumes.
WebGL Convection Buoyancy Rayleigh-Bénard
🌪️
★★☆ Середнє
Tornado Dynamics
Three.js particle system modelling the rotating vortex of a supercell thunderstorm. Control updraft speed, rotation rate and ambient wind shear to form a mesocyclone and trigger funnel cloud touchdown.
Three.js Vortex Wind Shear Particles
🌈
★☆☆ Beginner
Rainbow Optics
Ray tracing through a spherical water droplet showing the wavelength-dependent refraction that creates primary and secondary rainbows. Explore the 42° primary angle, the Alexander's dark band and polarisation.
Canvas 2D Ray Tracing Refraction Dispersion
🌧️
★☆☆ Beginner
Rain & Puddles
Falling raindrops with realistic splatter and expanding ripple rings on a puddle surface. Wind angle affects the streak pattern; intensity ranges from drizzle to heavy downpour. Visually satisfying and physically motivated.
Canvas 2D Ripples Particles Wave Decay
🌀
★★☆ Середнє
Циклон та Коріоліс
2D симуляція частинок у системі відліку, що обертається. Сила Коріоліса перетворює область низького тиску на циклон: проти годинникової стрілки у ПП та за годинниковою у ПД. Перемикайте півкулі, циклон/антициклон та інтенсивність.
Canvas 2D Коріоліс Частинки Тиск
⛅
★★☆ Середнє
Утворення хмар
Модель нуклеації на частинках: водяна пара конденсується на рівні конденсації (RCK). Спостерігайте утворення купчастих, шаруватих та купчасто-дощових хмар при різних градієнтах температури та вологості.
Canvas 2D Нуклеація Термодинаміка Конденсація
🔥
★★☆ Середнє
Вогонь та Дим
Модель горіння на основі частинок: стовпи гарячого газу, турбулентне перемішування диму та розповсюдження під вітром. Регулюй густину палива, швидкість вітру та вологість.
Частинки Горіння Canvas 2D
❄️
★☆☆ Початковий
Ріст Сніжинки
Дифузійно-лімітована агрегація на шестикутній ґратці моделює ріст дендритних кристалів льоду. Кожен запуск дає унікальну сніжинку — регулюй пересичення та швидкість дифузії.
DLA Ріст кристалів Canvas 2D
🌬️
★★☆ Середній
Струминні течії
Анімовані хвилі Россбі, полярний вихор та субтропічна струменева течія. Вмикай атмосферне блокування, регулюй сезон і температурний градієнт — спостерігай зміни погодних режимів.
Canvas 2D Хвилі Россбі Полярний вихор
❄️
★★☆ Середній Нове
Ріст кристала снігу
Клітинний автомат Райтера (1996) на шестикутній решітці вирощує унікальну сніжинку з одного зародка. Налаштуй перенасичення, поріг замерзання і шум, щоб отримати пластини, дендрити, голки і зіркоподібні кристали.
Клітинний автомат Дендритний ріст Canvas 2D

Key Concepts

The physics behind atmospheric phenomena

Coriolis Effect
On a rotating Earth, moving air deflects to the right in the northern hemisphere and left in the southern. This turns large-scale pressure gradients into cyclones and anticyclones.
Rayleigh-Bénard Convection
When the Rayleigh number Ra = gαΔTd³/νκ exceeds ~1708, a horizontal fluid layer heated from below spontaneously organises into regular convection rolls.
Snell's Law & Dispersion
Refraction follows n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂. Water's refractive index varies with wavelength (dispersion), separating sunlight into rainbow colours at different exit angles.
Lorenz Attractor
Lorenz derived his three-ODE system directly from atmospheric convection equations. Its chaotic solutions illustrate why long-range weather forecasting has a hard fundamental limit of ~2 weeks.

Learning Resources

Dig deeper into atmospheric physics

Article Navier-Stokes Equations The incompressible NS equations, pressure-velocity coupling, vorticity and the basis of all atmospheric and oceanic fluid models. → Article Lorenz Attractor & Chaos The butterfly effect, sensitive dependence on initial conditions, and why a three-equation atmospheric model became the icon of chaos theory. →
🌬️
★★☆ Середній Нове
Струминні течії
Анімовані хвилі Россбі, полярний вихор та субтропічна струменева течія. Вмикай атмосферне блокування, регулюй сезон і температурний градієнт — спостерігай зміни погодних режимів.
Canvas 2D Хвилі Россбі Полярний вихор

Connected atmospheric and environmental sciences

Про Симуляції Метеорології та Погоди

Системи тиску, фронти, конвекція та атмосферна динаміка

Симуляції метеорології моделюють фізичні процеси, що визначають погоду. Від барометричних систем та атмосферних фронтів до конвективних комірок та хмароутворення.

Моделі циклонів демонструють ефект Коріоліса та формування спіральних смуг дощу. Симуляції блискавки показують електричні розряди в атмосфері. Моделі снігопаду використовують дифузійне агрегування.

Кожна симуляція побудована з акцентом на точність. Метеорологічні моделі базуються на тих самих рівняннях, що використовуються в оперативному прогнозуванні погоди.

⛅ Перевір свої знання про погоду

5 запитань — вітер, хмари, тиск та більше

Часті Запитання

Поширені запитання про цю категорію симуляцій

Які теми погоди та метеорології симулюються?
Атмосферна конвекція і формування купистих хмар, обертання циклону ефектом Коріоліса, динаміка вихору торнадо, глобальні комірки циркуляції вітру, ступінчастий лідер блискавки та мікрофізика хмар (ЯКХ, рівень конденсації).
Як моделюється симуляція торнадо?
Симуляція використовує спрощений вихор Ренкіна: тверде обертання біля ядра та дотична швидкість вільного вихору (v ∝ 1/r) зовні. Додається вертикальна швидкість для моделювання висхідного потоку суперклітини, що розтягує та посилює вихор.
Чому циклони в різних півкулях обертаються в різні боки?
Ефект Коріоліса виникає через обертання Землі. Він відхиляє вітри вправо в Північній півкулі та вліво в Південній, змушуючи системи низького тиску обертатися проти/за годинниковою стрілкою відповідно. Симуляція показує це з регульованим елементом управління широтою.

Кожна симуляція погоди та атмосфери тут працює безкоштовно у вашому браузері, дозволяючи вам досліджувати кожну інтерактивну метеорологічну модель — атмосферні конвекційні клітини, динаміку вихору торнадо, оптику веселки та глобальні циркуляційні патерни — без жодного встановлення. Налаштовуйте температурні градієнти, параметри Коріоліса, вологість або показники заломлення, спостерігайте за результатами у реальному часі та вивчайте метеорологію у власному темпі, незалежно від того, чи ви студент, викладач чи допитливий дослідник. Та ж атмосферна фізика керує прогнозуванням погоди в реальному світі: конвекційні моделі лежать в основі передбачення грозових бур, рівняння вихорів описують формування циклонів і торнадо, а теорія розсіювання Мі пояснює яскраві кольори заходів сонця та веселок. Дослідження цих симуляцій формує інтуїцію, необхідну для розуміння того, чому прогнози погоди стають ненадійними після приблизно десяти днів і як кліматологи моделюють довгострокові атмосферні зміни.