Ich habe einen Roman geschrieben, der auf einer menschlichen Zivilisation basiert, die schwimmende Städte und Luftschiffe auf einer kleinen Supererde mit reichlich Atmosphäre und einem flüssigen Wasserkern lebt (darunter befindet sich ein kleinerer fester Kern, aber das ist nicht wichtig).
In dieser Geschichte sieht die größte schwimmende Stadt so etwas wie ein riesiger Deckenventilator aus, mit einer zentralen „Stadt“, die im Auge eines riesigen Hurrikans auf sieben Kilometer langen Rotoren schwebt, die Auftrieb durch aufsteigende heiße Luft erzeugen, die tief aus dem Inneren des Planeten kommt.
Jetzt, wo ich zurückkehre, um diesen Roman zu bearbeiten, wird mir klar, dass es ein Problem damit gibt: Im Auge eines Hurrikans oder Taifuns auf der Erde ist die Luft tatsächlich kalt und bewegt sich aufgrund der Fluiddynamik, wie Hurrikane erzeugt werden und funktionieren , nach unten . Heiße Luft steigt rund um das Auge auf, berührt die darüber liegende kalte Schicht und lässt die Sturmwand niederschlagen. Also braucht meine Stadt wirklich einen auf den Kopf gestellten Hurrikan, sozusagen, damit heiße Luft schnell durch ein enges augenartiges Loch aufsteigt und durch eine Art große kalte obere Schicht bricht.
Mein Planet hat eine erdähnliche Temperatur, atmosphärische Zusammensetzung, Druck und Schwerkraft etwa auf halber Höhe seiner Atmosphäre, wo die Menschen leben. Darüber befindet sich eine große, dünne Schicht aus Helium und Wasserstoff. Darunter befindet sich eine große, sehr dichte Schicht aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und geringeren Mengen anderer dichter Gase und verdampfter Partikel. Darunter ist die Oberfläche des Weltozeans ungezügelten Treibhausgaseffekten ausgesetzt, seine Temperatur liegt ständig im Durchschnitt nahe dem Siedepunkt.
Gibt es eine Möglichkeit, ein umgedrehtes Hurrikan-Sturmsystem auf meinem Planeten zu erklären?
Die nächste Wetterform, die ich finden kann, ist der Antizyklon , der durch ein warmes Hochdrucksystem verursacht wird.
Interessanterweise sind die meisten „Flecken“ von Gasriesen Antizyklone (wir können dies an der Rotationsrichtung erkennen).
https://en.wikipedia.org/wiki/Anticyclone#Extraterrestrial_versions
Diese Art von Wettermustern auf der Erde sind viel diffuser als ein Hurrikan oder Zyklon. Sie würden eine Art konstanter, unbeweglicher Wärmequelle benötigen, um eine konstante große Wetterform zu erzeugen. Auf der Erde bilden sie sich normalerweise über warmen Landmassen.
Wenn Ihr Planet eine Wasserwelt mit einem kleinen Kontinent wäre (möglicherweise vulkanisch für zusätzliche Wärmeerzeugung), könnte dies einen halbstabilen großen Antizyklon direkt über dem Kontinent bilden.
Selbst wenn sich dieses unwahrscheinliche Wettersystem bildet, wäre es unwahrscheinlich, dass es eine Stadt vor seinen Aufwinden schützt. Bei Hurrikanen liegen die höheren Windgeschwindigkeiten in horizontaler Richtung um den Sturm herum, mit einer durchschnittlichen vertikalen Windgeschwindigkeit von nur 4,2 m/s ~10 Meilen pro Stunde. Diese leichte Brise wird eine Stadt nicht aufhalten.
Möglicherweise müssen Sie noch viel mehr bearbeiten.
Große Gasriesenplaneten wie Jupiter und in geringerem Maße Saturn haben eine so große stehende Säule, dass der Druck unter der Atmosphäre ausreicht, um Wasserstoff zu einem metallischen Festkörper zu komprimieren. Sogar „Eisriesen“ wie Uranus und Neptun sollen ziemlich exotische Physik und Chemie tief unter der Atmosphäre haben.
Der Grund, warum ich das erwähne, ist, dass die meisten Gasriesen einen Kern haben, der mehr Wärme abstrahlt, als der Planet von der Sonne erhält. Dieses Faktoid wird sicherlich "auf den Kopf gestellte" Wirbelstürme und jede andere Art von Wetter, die Sie sich vorstellen können, antreiben, sodass Ihr Problem mit dem Fahren von Aufwinden leicht gelöst werden kann.
Wenn der Kern aus flüssigem Wasser besteht, wird das Problem natürlich viel größer.
Zunächst einmal bleibt das Wasser nur in einem sehr engen Temperatur- und Druckbereich flüssig. Es wird tatsächlich angenommen, dass „Super Earth“ -Planeten tausend Kilometer tiefe Ozeane haben könnten, aber ein Großteil des Wassers weit unter der Oberfläche wird sich in eines der vielen Eise verwandelt haben , die Wasser unter verschiedenen Druckregimen annimmt.
Zweitens ist ein Gas- oder Eisriesenplanet viel größer als die Erde, was den ultrakomprimierten Kern und die von ihm ausgehende Wärmestrahlung erklärt. Selbst Eisriesen wie Uranus und Neptun sind groß genug, dass ihre Kerne auch nach 4 Milliarden Jahren die Entstehungswärme abstrahlen.
Schließlich wird die Strahlungsumgebung im Inneren und sogar im Orbit um Gas- oder Eisriesenplaneten ziemlich intensiv sein, sodass Ihre unerschrockenen Siedler auch in ziemlich stark abgeschirmten Habitatmodulen sein müssen.
Schließe deine Supererde mit Gezeiten und gib ihr einen Supersturm.
Sie haben erwähnt, dass Ihr Planet hauptsächlich aus Wasser besteht. Wenn Sie Ihren Planeten gezeitenabhängig an den Stern binden, erhält eine Seite das gesamte Sonnenlicht, während die andere kühler (aber nicht gefroren) bleibt.
Direkt an der Stelle auf der Tagesseite, die das meiste Sonnenlicht erhält, würde sich natürlich ein Supersturm aufhalten, sozusagen wie ein entsafteter Endlos-Hurrikan. Nun, das würde uns unseren gewünschten Sturm bringen, aber wie lässt man eine Stadt darauf schweben? Vor allem eines, wie du es beschrieben hast?
Sie haben ein paar Möglichkeiten.
1.) Du führst die Stadtspitzen nach allen Seiten in die Augenwand hinein. Bei einem Supersturm und seinen Winden von möglicherweise 400 Meilen pro Stunde oder mehr sollte es viel Auftrieb geben, um das Gewicht der Stadt und den mageren Augenabwind zu überwinden. Allerdings wären einige Hürden zu überwinden.
Hurrikane durchlaufen üblicherweise Augenwand-Ersatzzyklen, in denen eine neue Augenwand in den äußeren Regionen des Auges entsteht. Diese müssten mit ausfahrbaren Armen behandelt werden, die sich an schnelle Änderungen anpassen könnten.
Mäander von Superstürmen und orbitalen Wirbelstürmen: Kann sich Ihre Stadt manchmal aus eigener Kraft fortbewegen? Wie gut funktioniert es, wenn eine Seite mehr Drehmoment erhält als die anderen? Bei anderen Tiefdruckgebieten (oder sogar anderen vollwertigen Wirbelstürmen), die das zentrale Tief umkreisen, müsste Ihre Stadt in der Lage sein, mit schweren Turbulenzen fertig zu werden.
Diese Hürden sind nicht unmöglich zu überwinden; Ihre Stadt muss nur unter Berücksichtigung dieser Faktoren gestaltet werden.
2.) Sie verwenden die kalte absteigende Luft, um die beste Heißluftballonstadt der Galaxien zu erschaffen.
Füllen Sie Ihre Stadt mit großen Mengen an Heißluftbehältern. Wie ein Heißluftballon wird heiße Luft in Bezug auf kalte Luft aufsteigen wollen. Je größer der Temperaturunterschied (je niedriger der innere Luftdruck), desto stärker die Wirkung.
Dies würde es Ihnen ermöglichen, über den Turbulenzen des Sturms zu bleiben und die meisten der vorherigen Hürden zu umgehen.
Dinge, die Sie wissen sollten
Nur Tiefdruckstürme erzeugen Augen wie die, die Sie beschreiben. Das Auge wird durch Zentrifugalkraft erzeugt, da ihre schnellsten Winde direkt außerhalb des Zentrums zu finden sind . Die Ausnahme von den stärksten Winden im Zentrum sind die außertropischen Stürme. Allerdings sind ihre Augen nicht über längere Zeit stabil und sie sind viel seltener. Hochdruckstürme wie Jupiters Großer Roter Fleck und unsere Hochdruckzonen auf der Erde weisen ihre stärksten Winde an den äußeren Rändern auf . Daher kein Auge.
Wenn Sie also einen Sturm mit Auge wollen, muss es ein Tiefdrucksturm sein. Wenn Sie die Richtung des Aufwinds in einen Abwind umkehren, erhalten Sie nicht das, was Sie sich wünschen. Was wie ein Hurrikan aussieht, würde sich in ein riesiges Gebiet mit sonnigem Wetter verwandeln, das außen von regnerischen Gewitterbändern umgeben ist. Es würde auch nicht funktionieren, nur den Abwind des Auges in einen Aufwind umzuwandeln. Selbst wenn Sie die Wirkung der Zentrifugalkraft irgendwie ignorieren würden, würde sich ein Aufwind zu einer Wolke, Regen und Sturm verdichten. Kein Auge. Es ist die sich nach unten bewegende Luft, die die Wolken im Auge ausschneidet, damit wir sie sehen können. Ohne sie hätte der Sturm eine sehr wolkige und neblige Sauerei für das Auge.
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