Könnte sich ein großes Plateau bilden, das von kontinuierlichen Wasserfällen umgeben ist?

Könnte eine ähnliche Struktur wie die im Bild unten gezeigte, inspiriert von Roger Deans „Close to the edge“, tatsächlich in der Natur existieren? Wenn nicht, könnte es künstlich konstruiert werden und wenn ja, wie? Angenommen, die beiden Gewässer, die rechts vom Berg verdeckt werden, enden in Wasserfällen und die Wasserfälle laufen konstant mit hoher Lautstärke.Dicht am Rand

Antworten (4)

Ja, das ist eine reine Frage der Größe. Sie benötigen einen massiven Wasserzufluss durch Regen, der proportional zur Oberfläche ist (geht ungefähr mit dem Radius zum Quadrat), während der Abfluss der Wasserfälle proportional zum Umfang des Plateaus ist.

Wenn der Radius groß genug ist, können Sie genug Wasser bekommen, um alle Wasserfälle zu speisen. In der Natur erodieren jedoch einige Wasserfälle schneller als die anderen, wodurch der Wasserspiegel sinkt, sodass Sie nicht wirklich eine kontinuierliche Reihe von Wasserfällen erhalten. lange genug gegeben, "es wird nur einen geben".

Man braucht also einen Wartungsmechanismus, der der erosiven Wirkung entgegenwirkt (was für Wasserfälle enorm ist – ich habe gehört, dass die Garganta del Diablo jedes Jahr einen halben Meter zurückfällt, oder so ähnlich).

Sie könnten eine Art Riffkoralle postulieren, die in der Lage ist zu wachsen und der Erosion entgegenzuwirken; Die Koralle kann nicht außerhalb des Wassers leben und gedeiht durch den Eintrag von Sauerstoff und Nahrungspartikeln am Rand, sodass sie nur bis zum Rand reicht und ihn verstärkt. Auch möglicherweise über die Jahrhunderte unmerklich angehoben, so dass das Plateau langsam zu einer "Tasse" wird. Der Effekt ist selbstlimitierend, denn wenn die Koralle zu stark wächst, verlangsamt sich der Wasserfall, Sauerstoff und Nahrung werden knapper, die Koralle beginnt abzusterben und der „wasserfalllose“ Bereich bröckelt, wodurch der Wasserfall an dieser Stelle wiederhergestellt wird.

Machen Sie einen Regencheck

Wir können kein zu großes Plateau haben, weil wir überall feuchte Winde bekommen müssen, und es gibt keine plausiblen Mechanismen, die dies auf einem erdgroßen Planeten konstant und über sehr große Entfernungen ermöglichen.

Außerdem, wie @Braydon richtig betonte, wenn wir einen Mond haben oder die gleichen starken Winde, die Regen auf das Plateau leiten, werden sie anfangen, mit der Wasseroberfläche zu interagieren und die Wasserfälle zu stören.

Versuchen wir also, eine Größenschätzung für das Plateau zu erstellen.

Es braucht viel Regen. Auf der Erde liegt ein plausibler "viel Regen" (Monsonregen) bei mehreren täglichen oder nächtlichen Schauern bei etwa 120 mm / Tag (ich war Zeuge eines Regengusses von 250 mm / Stunde und war ziemlich schockiert, überlebte aber).

Eine Wasserfallrate wie Niagara beträgt 2500 Kubikmeter pro Sekunde über 1200 Meter Öffnung. Lassen Sie uns es auf F = 2 Kubikmeter pro Sekunde pro Meter Öffnung annähern.

Die verfügbare Wassermenge pro Tag beträgt 12 cm, angenähert in P = 1/8 Kubikmeter pro Quadratmeter. Pro acht Quadratmeter Fläche, die wir haben, geben Sie uns jeden Tag einen Kubikmeter und nicht mehr.

Ein Tag hat 86400 Sekunden, also benötigt jeder Meter des Umfangs F*86400 m 3 Wasser, was bedeutet, dass wir F/P*86400 m 2 Oberfläche benötigen, um jeden Meter des Umfangs zu erhalten.

Es muss also wahr sein, dass diese (das Plateau als kreisförmige) Oberfläche darstellt π r 2 ist F/P*86400 mal der Umfang 2 π r . Bei F=2 und P=1/8 ist F/P 16.

π r 2 = F / P 2 86400 π r bedeutet einen Mindestradius von r = 2764800 m oder 2800 km und eine Fläche von 24 Millionen Quadratkilometern - mehr als dreimal so groß wie Australien.

Zusamenfassend, r = 17280 F / P mit r in Kilometern, F in Kubikmetern pro Meter Öffnung und P als Zentimeter Regen pro Tag.

Durch Verringerung von F oder Erhöhung von P kann die Oberfläche verringert werden. Halbiert man zum Beispiel den Durchfluss auf die Hälfte des Niagara-Flusses, F = 1 m 3 /s pro Meter, wird die Oberfläche um den Faktor 4 reduziert.

Ein immer noch respektabler Wasserfall beträgt etwa 0,3 m 3 pro Meter, und damit könnten wir den Radius um den Faktor sechs (die Oberfläche um etwa das Vierzigfache) auf "nur" 470 km reduzieren.

Wenn wir bei der ursprünglichen Zahl von 2800 km bleiben, würde da noch etwas anderes nicht wirklich fliegen - woher kommt der Regen ? Diese Niederschlagsrate ist ein Durchschnittswert, aber es ist unwahrscheinlich, dass in der Mitte des Plateaus, 2800 km von der Grenze entfernt, ein nennenswerter Zufluss feuchter Luft stattfindet; auf den ersten 2800 km hätte eigentlich der ganze Windregen fallen müssen, und eigentlich muss man sich fragen, wie wohl die Wolken und der Wind an der Grenze aussehen müssen.

Eigentlich liegt es nahe, dass der Wind, wenn er an einem Tag 2800 km landeinwärts ankommen muss, immer mit fast Orkangeschwindigkeit reisen muss .

Wir sprechen also von einem planetengroßen permanenten Hurrikan – so etwas wie dem Großen Roten Fleck auf Jupiter.

Dieselben Formeln funktionieren, wenn wir davon ausgehen, dass es in der Nähe der Grenze ständig starke Regenfälle und weiter im Landesinneren erträglicheres Wetter gibt, vorausgesetzt, die Durchschnittsrate bleibt gleich. Das heißt, je trockener das Zentrum, desto miserabler die Bedingungen an der Grenze.

Die Idee mit den Korallen ist großartig. Selbstkorrigierender Feedback-Mechanismus!
Es wäre auch künstlich ohne Regen möglich, wenn Wasser von einem höher gelegenen Plateau an anderer Stelle nach unten geleitet werden könnte - entlang und unter dem Bereich auf dem Foto. Das Wasser würde dann durch die Schwerkraft einströmen.
Ja, aber es bleibt die Frage, woher das Hochplateau sein Wasser bekommt. Ich denke, es würde das Problem einfach weiter verschieben.
@Slarty Das würde erfordern, dass das höhere Plateau so massiv ist, wie von LSerni erwähnt. Wenn dies künstlich erfolgen würde, wäre realistischerweise eine massive Pumpe erforderlich, die an dieselbe Wasserquelle angeschlossen ist, in die die Wasserfälle münden. Dann kann das Wasser in einem Brunnensystem endlos umgewälzt werden.
@LSerni Es ist auch erwähnenswert, dass dieses Gebiet, wenn es massiv genug wird, erheblich von den Gezeiten beeinflusst wird, was dazu führt, dass Wasserfälle bei Ebbe an beiden Enden anhalten, wenn das Wasser weggezogen wird. Winde, die schnell genug sind, können auch das Gleichgewicht verlieren.
Sehr gute Beobachtung @Braydon - Antwort bearbeiten
@ LSerni Ich denke, die von Ihnen angestellten Berechnungen zeigen, dass es durch Niederschlag praktisch unmöglich ist, insbesondere angesichts des Ausmaßes. Die Straße und das Haus auf einer der Inseln deuten auf weniger als eine Meile Durchmesser hin. Allerdings sollte es möglich sein, künstlich per Rohr aus einem höher gelegenen Reservoir, das groß genug war, um genügend Regen zu sammeln, um das kleinere zu speisen.
@ LSerni Die Verwendung von 0,3 m3 pro Meter Wasserfall und einem Durchmesser von 1 Meile ergibt einen Umfang von 3,14 Meilen oder 1609 * 3,142 Meter = 5055 Meter Wasserfall mit jeweils 0,3 m3 / s ergibt 5055 * 0,3 = 1517 m3 / s erforderlicher Gesamtdurchfluss ist viel kleiner als Niagara. Wenn also das andere Reservoir die Größe des Wassereinzugsgebiets von Niagara hätte, sollte es funktionieren. Das ist groß, aber auf planetarischer Ebene nicht unmöglich, und es könnte bei starken Regenfällen kleiner sein.

Dies ist der anderen Frage des OP sehr ähnlich

Wie man eine Welt mit steilen, sehr hohen Plateaus und sehr tiefen Vertiefungen formt

außer nicht genau das gleiche. Ich nehme an, es sollte anders bleiben, damit jemand nicht sagt, dass OP zu viel auf einmal verlangt.

Die Antwort ist wieder ja; tepuis . Angel Falls ist der höchste Wasserfall der Welt und entspringt einem der hohen Tepuis.Engel fällt

Da oben gibt es keine Quelle. Auf den Gipfeln der Tepuis regnet es viel. Wenn Sie einen wirklich großen hatten, könnte es genug Regen geben, um einen fast umlaufenden Wasserfall zu bekommen. Ich vermute, dass das Wasser mit der Zeit den Weg des geringsten Widerstands finden würde und Sie mit einem großen Wasserfall enden würden. Obwohl Wasserfälle sehr breit sein können. Dieser Chutes Wagenia (nicht auf einem Tepui!) ist 4500 Fuß breit; weit über eine Meile.rutschen wagenia wasserfall

Wie man eine Welt mit steilen, sehr hohen Plateaus und sehr tiefen Vertiefungen bildet, ist in gewisser Hinsicht eine ähnliche Frage, aber die andere Frage erfordert kein Wasser, also ist sie eine andere Frage als diese, die offensichtlich Wasser in sehr großen Mengen erfordert.

Wie von Slarty in den Kommentaren einer anderen Antwort erwähnt, könnte dies durch Absaugen aus einem höheren Reservoir bewerkstelligt werden. Dies wurde als künstliche Methode erwähnt, aber es wird auch erwartet, dass sich Siphons auf natürliche Weise bilden . Obwohl es einige Strecken dauern würde, bis ein groß genug wäre, um sich sowohl auf natürliche Weise zu bilden als auch aus ausreichend hartem Gestein zu bestehen, um nicht sehr schnell durch eine so hohe Durchflussrate erodiert zu werden.

Möglicherweise wäre ein Tuya eine gute Lösung. Massives magmatisches Gestein würde der Erosion widerstehen und könnte zu Recht eine Reihe von Lavaröhren für den Siphon haben. Die Vereisung würde auch zu tiefen Tälern führen, die zu Recht auf natürliche Weise aufgestaut werden könnten , was zu den erforderlichen hohen Reservoirs für den Eintrag führt. Dieser natürliche Stau könnte auch rechtfertigen, dass dieser Wasserfall geologisch neu ist, sodass die Erosion kein so großes Problem darstellt.

Nein, es kann nicht in der Natur vorkommen, weil kein neues Wasser hinzugefügt wird, und da das Wasser an den Wasserfällen abfällt, wird es nicht wieder aufgefüllt. Der einzige Weg, dies zu erreichen, wäre eine kolossale Pumpe unter dem See, die riesige Wassermengen nach oben drückt und ihn im Grunde zu einer kolossalen Fontäne macht.

Wenn Sie etwas natürlich vorkommendes und ähnliches wollen, wäre das ähnlichste Szenario, dass es an einer Kante eine höhere Klippenwand hat, von der mehr Wasser herunterströmt und die Wasserfälle auffüllt. Sie müssten wahrscheinlich auch die Wasserfälle zurück in die Stadt bringen.

Was? Regnet es nie, wo du herkommst?
@Shalvenay Kaum jemals. Abgesehen davon regnet es nirgendwo auf der Erde genug, um das auf dem Bild Gesehene aufrechtzuerhalten. Fast sobald der Regen aufhörte, hörten die Wasserfälle auf. Andere haben die Tatsache erwähnt, dass es genug Regen geben könnte, wenn es groß genug wäre, ja, wenn es die Größe eines Kontinents hätte, aber so große Hochebenen gibt es nicht.