天气瓶真的能预报天气吗？

一川

不知你是否和我一样，作为一个礼物挑选无能者，每到朋友生日，总是被挑选礼物折磨到掉发三百根：到底怎样才能选到一件精致而且性价比高，既能传达心意又不失趣味的礼物呢？直到某天，我看到了这样一个神奇的小玩具——天气瓶。

它完全符合我对礼物的要求：各式各样的玻璃瓶外观，精致;大多数天气瓶售价不到一百元，性价比高;甚至可以DIY，有心意;瓶中液体能结晶成各种漂亮的形状，有趣。

天气瓶的名字源自它的“特异功能”，瓶中液体结晶形态的不同，能反映不同的天气变化，甚至预测未来的天气——如此贴心的小可爱，当然是买下它啦！

天气瓶的诞生史

天气瓶有个粗犷的曾用名，叫“风暴瓶”。人类进入大航海时代，对海洋的探索欲望不断上升，然而受制于有限的造船技术，人们出海时总是寄希望于大海本身，祈祷着不要遇上风暴。后来人们开始积极研究能预测天气的设备，在18世纪末期，初代风暴瓶诞生了，可惜由于历史资料丢失，我们已经无从得知它的发明者和配方。

到了19世纪，一个名叫罗伯特·菲茨罗伊的船长兼气象学家带领达尔文等人进行环球考察，这次航行中，负责预测天气的正是船长改造后的风暴瓶。据说这个版本的风暴瓶能较为灵敏地感应大气变化，一旦有了变天的先兆，瓶中的化学溶液就会呈现出不同的形态。

当人们看到瓶中溶液保持清澈，那说明接下来大概率是晴天;如果溶液呈现出片云状，意味着会是多云天气;而当云状液体中夹杂着星星点点的结晶沉淀时，说明有可能遇上风暴，自然就不宜出海了。

天气瓶如何将天气“装进”瓶里

一个小小的玻璃瓶，真的能将变幻莫测的天气“装”起来吗？既然判断天气的依据是瓶里的结晶，那么我们就从晶体生长的角度来研究研究。

分析晶体的生长，一般主要考虑溶质自身的特质、溶液体系、溶质浓度、温度以及温变速率等参数。那具体到我们的天气瓶，到底是什么影响了结晶呢？

已知天气瓶中溶液为蒸馏水、乙醇、樟脑、硝酸钾与氯化铵，从×射线衍射的结果看，天气瓶中变化多端的结晶就是樟脑晶体，硝酸钾与氯化铵在这个溶液体系中不发生结晶，但它们的存在为樟脑晶体提供了晶核。降维一下说就是：一群小樟脑分子围绕着硝酸钾和氯化铵生长，它们随着溶液温度的变化，长成了不同的形状。看到这里，相信你已经知道了答案，没错，影响天气瓶晶体形状的，是环境温度和温度变化的速率。

所以这个溶液体系其实相当于——一个外表精致的温度计。不信你也可以试试，当温度从30℃开始下降时，瓶内就可能出现结晶，因为樟脑会在20℃-30℃这个区间内发生结晶。如果降温得突然，降温速率很快，你很可能看到有更多更长分支的结晶体，像雪花一样;而降温很慢时，你看到的则更可能是针状晶体，长有一些簇状分支，有些像鸡毛掸子。这是因为，降温的速率能很大程度地影响结晶的形状。

所以现在是不是清楚多了呢？天气瓶中的晶体变化确实多样，但它反应的其实只是温度的变化，若要预报天气，还得能体现气压、湿度等关键指标才行。可见，这个小小的玻璃瓶，实在是难以容得下天气这尊“大佛”呀！

来DIY一个颜值至上的天气瓶吧

雖然天气瓶在预报天气上实力不够，但是考虑到天气本身的多变和多年来天气预报的无奈，我们当然是选择原谅它啦！而且，作为一个精美的备选小礼品，自制天气瓶其实也很简单哦，是不是有点心动了呢？那就一起来试试吧！

我们需要准备的材料：2.5g硝酸钾、2.5g氯化铵、33ml蒸馏水、40ml乙醇、109天然樟脑（樟脑纯度越高，结晶越漂亮）、一个漂亮的玻璃瓶、两个烧杯（编号分别为1和2）。

注意了，由于硝酸钾和氯化铵都有一定化学腐蚀性，自制时，一定要全程戴上手套和护目镜，未成年的小伙伴最好在家长的指导下参与制作，安全第一。

接下来，选择一个风和日丽的晴天，开始制作吧！为什么要晴天？因为自制天气瓶有一定失败率，在晴天制作成功率会更高。

首先，把玻璃瓶、烧杯清洗并擦拭干净，注意，不要留下纸巾或抹布的绒毛，因为杂质会影响结晶的过程和美观程度;

接着，在烧杯1中将硝酸钾和氯化铵溶解于蒸馏水，得到溶液A;

然后，在烧杯2中将樟脑溶解于酒精，得到溶液B;

最后，将溶液A与B均匀混合在一起，最好是把溶液B倒入溶液A中，这时，杯中将出现大量白色晶体，使用水浴法加热（将装有溶液的杯子放入装有水的容器，加热盛水的容器），使混合溶液中的晶体消失。再把清澈无晶体的混合溶液封存在漂亮的玻璃瓶中，制作便完成了。

等待一到两周后，就可以看到天气瓶随着温度变化析出不同形状的晶体啦。