Wetterprozesse auf einer flachen Welt

Ich entwerfe eine flache Welt für ein Fantasy-Rollenspiel und versuche herauszufinden, wie sich das Klima und die Wettermuster in einer solchen Umgebung realistisch (oder zumindest halbrealistisch) auswirken würden. Diese Welt ist auf einem flachen Schiff gebaut und hat einen großen, ungefähr kreisförmigen Kontinent mit einem Durchmesser von 7.700 km und ungefähr der gleichen Landfläche wie Afrika. Hohe Berge, die Höhe des Himalaya, nehmen das kontinentale Zentrum ein. Dieser Kontinent ist von einem einzigen Ozean umgeben, der flächenmäßig etwas größer ist als er. 45 % der Erde sind Land und 55 % Ozeane. Die gesamte Welt ist mit einer transparenten halbkugelförmigen Kuppel aus opaleszierendem Kristall bedeckt, die das Licht durch Rayleigh-Streuung verbreitet, wodurch die Atmosphäre/Feuchtigkeit drinnen bleibt. Alles ist auf dem Rücken einer kosmischen Einheit platziert, die eine erdähnliche Schwerkraft bietet.

Die Sonne umkreist dieses Wesen und bewegt sich von Osten nach Westen über die gewölbte Welt und befindet sich direkt darüber in der nördlichen Hemisphäre (das Äquivalent einer Äquatorialregion); es verschiebt seine Position nach Süden, um Jahreszeiten zu simulieren. (Bearbeiten: Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese "Sonne" eine Gottheit und kein tatsächlicher Stern ist, sodass sie selbst keine merkliche Schwerkraft hat. Ansonsten sind Temperatur und Leuchtkraft aus der Perspektive von jemandem auf dem gleich Welt.) Diese Welt dreht sich nicht, und es gibt keinen Coriolis-Effekt.

Mit diesen Faktoren erwarte ich eine kleine Anzahl von Luftzellen (nicht ganz Hadley-Zellen) und Lufttemperaturen, die homogener sind als die der Erde. Die Gesamtoberfläche entspricht nur etwa der des Mondes Callisto. Die meisten Winde würden aus dem Unterschied in der Sonnenstärke zwischen der nördlichen und der südlichen Hemisphäre entstehen, würden aber innerhalb der Kuppel zirkulieren. Wie wäre das Wetter in einer solchen Umgebung?

(Bearbeiten: Die Frage wurde so verfeinert, dass sie sich nur auf das Wetter bezieht.)

Würden Sie hier nicht auf ein größeres Problem stoßen? Wenn die Sonne die Entität umkreist, bedeutet dies, dass sie eine ähnliche oder mehr Masse als die Sonne haben muss - was wiederum bedeutet, dass Ihre Welt einer Schwerkraft ausgesetzt ist, die mindestens der der Sonnenoberfläche entspricht, wahrscheinlich mehr. Wenn also Ihre Sonne unserer entspricht, sind das schon ungefähr 28 G-Kräfte. Ich weiß nicht, welche Auswirkungen es auf das Wetter haben würde, aber es hätte definitiv eine ziemlich große Auswirkung auf die Biologie.
Dies ist der Moment, in dem Fantasy-Tropen im Spiel sind. Die "Sonne" in dieser Einstellung ist eine Gottheit, kein tatsächlicher Stern mit Masse. Die Temperatur und Helligkeit sind aus der Perspektive eines Menschen, der auf dieser Welt lebt, gleich. Ich werde dem ursprünglichen Beitrag Informationen hinzufügen, um dies zu verdeutlichen.
Sie sind jedoch intrinsisch verwandt, und ich erkundige mich nach beiden.
Alles klar dann. In diesem Sinne werde ich nur nach den Wettersystemen fragen und den Beitrag entsprechend bearbeiten. Ich nehme an, das Klima später herauszufinden.
@Myotis Fragen Sie danach, sobald Sie eine Antwort haben, mit der Sie in Bezug auf das Wetter arbeiten können. Wenn Sie dies benötigen, können Sie mit den angezeigten Informationen das Klima ohne weitere Eingaben durchführen.
Sie müssen wirklich 3 weitere Dinge definieren, damit dies beantwortbar ist: 1) Wie viel Prozent des einfallenden Lichts wird vom Done gestreut, im Vergleich zu dem, was direkt durchgelassen wird. Es klingt, als ob Sie 100% Streuung beabsichtigen, aber dann würden die Bewohner die Sonne nie als Punkt sehen, sondern nur als bedeckt. 2) ist Ihre Kuppel ein Teil eines Bogens oder eine vollständige Halbkugel. Wie hoch ist effektiv die Mitte der Kuppel über dem Land? 3) Wie lang ist der Tag/Nacht-Zyklus. in Stunden und relative Verteilung. Wenn die Kuppel eine echte opaleszierende Halbkugel ist, werden Sie niemals völlige Dunkelheit haben, außer für einen Moment um Mitternacht!
@PcMan Zu deinem ersten Punkt habe ich die Beschreibung überhaupt nicht so interpretiert. Stattdessen schien es mir, dass der Fragesteller die Rayleigh-Streuung der Kuppel beabsichtigte, um einen blauen Himmel zu erklären, wobei die „Sonne“ immer noch als erdähnlich sichtbar ist. Ihr zweiter Punkt ist einer, der definitiv von einer Klärung durch den Fragesteller profitieren würde. Der dritte Punkt scheint mir wiederum, als ob der Fragesteller versucht hat, „erdähnlich“ in Bezug auf den Tag-/Nachtzyklus zu sein.
@PcMan Die Kuppel ist vollständig halbkugelförmig. Entschuldigung, dass ich das nicht klargestellt habe. Ich habe den ursprünglichen Beitrag editiert.
@Harthag "Erdähnlich", also alles von 24 Stunden pro Tag Sonne bis 24 Stunden pro Tag Nacht und alle Zwischenverhältnisse von Licht und Dunkelheit? ;)
Letzte entscheidende Frage, wie weit außerhalb der Kuppel steht die Sonne? Es kann nicht drinnen sein , da dies bei Sonnenuntergang/Sonnenaufgang Brände verursachen würde.
@PcMan In Bezug auf den Tag / Nacht-Zyklus war meine Interpretation der Frage, dass es ungefähr ein 24-Stunden-Tag sein sollte, mit ungefähr 12 Stunden zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang. Obwohl ich zugebe, dass es ohne Bestätigung des Fragestellers andere mögliche Interpretationen gibt. Ich sehe auch nicht, inwiefern die Entfernung zwischen Sonne / Gottheit und Kuppel einen Unterschied macht, solange die Winkel gleich sind (durch den Kommentar zu den Jahreszeiten impliziert) und die Temperatur / Leuchtkraft der tatsächlichen Sonne der Erde entspricht (speziell in der Frage angegeben)
@Harthag, deshalb ist eine Perlmuttkuppel ein Problem. Die Sonne geht erst unter, wenn sie vollständig unter der Scheibe ist, alle anderen Winkel haben einen hell erleuchteten Himmel, auch wenn kein direktes Sonnenlicht vorhanden ist. Grundsätzlich erzwingt die Kuppel eine 5,5-stündige Dämmerung und eine 5,5-stündige Morgendämmerung mit den Lichtverhältnissen eines stark bewölkten Tages.
@PcMan Ich frage mich, ob sie "schillernd" statt "opaleszierend" meinten. Schillern ist ein Aspekt der Opaleszenz, muss aber nicht "milchig" sein, wie es Opal im Allgemeinen ist. Dies würde die Kuppel in Bezug auf die Transparenz so etwas wie eine Seifenblase machen und gleichzeitig eine sehr visuell beeindruckende Farbdarstellung über den Himmel beibehalten, wie es wahrscheinlich durch den Begriff "opaleszierend" in der ursprünglichen Frage beabsichtigt ist. Dies würde auch (meistens) die Bedenken hinsichtlich extremer Verzögerungen beim Ein- und Ausblenden des Lichts am Anfang und am Ende eines jeden Tages ausräumen. Seltsame Reflexions- und Linseneffekte sind immer noch möglich, da die Sonne von unten scheint
Folgt die Sonne jeden Tag der gleichen Umlaufbahn? & ist die flache Welt kreisförmig? Unter der Annahme, dass dies der Fall ist und dass die Umlaufbahn kreisförmig ist, wird sie näher an der Scheibe sein, wenn sie die Kanten auf ihrem Weg passiert, und am höchsten in der Mitte der Scheibe, auch weiter von den Seiten links und rechts davon entfernt Pfad, die linken und rechten Ränder (in Bezug auf den Pfad der Sonne) werden die kältesten Klimazonen auf eurer Welt sein, die heißesten Klimazonen werden einem Band entlang seines Pfades folgen, am heißesten an den Rändern und nicht so warm in der Mitte, Konvektionsströmungen und vorherrschend Winde werden von dieser Temperatur bestimmt. Unterschied.
Selbst bei perfekter Streuung wird dies der Fall sein, Entfernung ist immer noch Entfernung und die Sonne ist heißer und wird die Oberfläche der flachen Welt dort stärker erwärmen, wo sie am nächsten ist, und das Licht und die Wärme haben weniger Entfernung zurückzulegen, genau wie hier Der Grad des Unterschieds für Ihre Welt ist Mathematik. Ich habe nicht die Ressourcen, um es zu versuchen.
Wenn es sich um eine Kuppel handelt, ist die Mitte der Kuppel immer kalt, da sie immer gleich weit von der Sonne entfernt ist.
Obwohl ich den Vertrauensbeweis zu schätzen weiß, möchten Sie vielleicht wissen, dass die Community hier es im Allgemeinen für angemessen hält, mehr Zeit für Antworten einzuplanen, bevor Sie die beste Antwort auswählen. Ich bin mir nicht sicher, ob das schon einmal für Sie in Frage gekommen ist, also dachte ich, ich lasse es Sie wissen, falls dies nicht der Fall ist. Nochmals vielen Dank und eine großartige Frage und ein großartiges Weltenbaukonzept, das Sie sich hier ausgedacht haben.
@Harthag Danke, und das werde ich mir fürs nächste Mal merken.
Ich bin mir nicht sicher, wie Sie auf diese Prozentsätze gekommen sind, aber es könnte Sie interessieren, wie klein Ihr Ozean mit den angegebenen Zahlen tatsächlich ist. Während die Bewohner eurer Welt ungefähr 7.700 km zurücklegen müssten, um von einer Seite des Kontinents zur anderen zu gelangen, müssten sie nur ungefähr 1.890 km segeln, um von der Küste zur inneren Oberfläche der Kuppel zu gelangen. Das ist ungefähr die Entfernung von der Ostküste Spaniens zur Westküste Griechenlands oder von der Straße von Gibraltar bis zum „Zehen“ des „Stiefels“ Italiens. Halb so breit wie das Mittelmeer.

Antworten (3)

Ich gehe von einer halbkugelförmigen (oder fast so) Kuppel aus, da ich mir das am einfachsten vorstellen kann, und biete Raum für Luftströmungen, um mehr Wirkung zu erzielen als eine flachere Kuppel.

Im Allgemeinen würde eine flachere Kuppel mehr stagnierende Wettermuster erzeugen. Da heiße Luft nicht so stark aufsteigen kann, sinkt die Konvektion und damit die Zirkulation. Am Ende wird es im Laufe des Tages immer heißer und schwüler durch die Verdunstung der Ozeane. Und dann mit Einbruch der Dunkelheit, kühleren Temperaturen und Feuchtigkeit, die aus der Luft kondensiert, höchstwahrscheinlich als Nebel / Tau / etc. umkehren. eher als Wolken, da es nicht so viel Raum für Schwankungen des Taupunkts mit der Höhe gibt.

Aber in einer eher halbkugelförmigen Kuppel ist Platz für heiße Luft zum Aufsteigen, warme Luft zum seitlichen Einströmen, um sie zu ersetzen, und kühle Luft zum Absteigen, um die warme Luft zu ersetzen.

Luft über Landmassen erwärmt sich im Allgemeinen schneller als Luft über Wasser. Die stärksten Tageswinde werden also mit ziemlicher Sicherheit vom Meer landeinwärts wehen, da die Luft über dem Land erwärmt wird, wodurch sie aufsteigt, und die warme Luft von über dem Meer einströmt, um sie zu ersetzen. Dies wird wahrscheinlich in äquatorialäquivalenten Regionen, in denen die Sonne am direktesten auftrifft, leicht übertrieben und in polaräquivalenten Regionen mit weniger direktem Sonnenlicht geringer sein.

Wenn die Luft vom Meer hereinströmt, bringt sie Feuchtigkeit mit sich. Wenn es erhitzt wird, steigt es auf und beginnt abzukühlen, wenn es sich weiter vom Land entfernt. Es wird wahrscheinlich auch von den Bergen in der Mitte des Kontinents nach oben abgelenkt. Wenn es abkühlt, wird dies dazu führen, dass die Feuchtigkeit in der Luft zu Wolken kondensiert und möglicherweise Regen oder Schnee niederschlägt. Wenn es andere Ausreißerberge gibt, die von der Hauptgruppe in der Mitte getrennt sind, würden diese Wolken und Regen verursachen, bevor die feuchte Luft die zentralen Berge erreicht, aber nur in den Bereichen, in denen Berge im Weg der feuchten Luft sind (siehe Regenschatten ).

Sofern sich außerhalb des Hauptgebirges im Zentrum kein (meistens) vollständiger sekundärer Gebirgsring befindet, erreicht ein guter Teil der feuchten Luft das zentrale Gebirge, bevor sie den größten Teil ihrer Feuchtigkeit verliert. Dies gibt reichlich Gelegenheit für Regen/Schnee auf diesem zentralen Bereich.

Hier wird es kompliziert. Ich nahm ursprünglich an, dass, da die meisten Ihrer Fragen zu einer erdähnlichen Umgebung zu führen schienen, Sie beabsichtigten, dass diese Berge schneebedeckt sind. Und um dies zu erreichen, müsste die innere Oberfläche der Kuppel Wärme aus der Luft, die sie erreicht, mit einer Geschwindigkeit absorbieren, die in etwa der Erdatmosphäre entspricht, die Wärme in den Weltraum abgibt, wodurch die oberen Gefilde kälter werden. Wenn jedoch das gesamtedie innere Oberfläche der Kuppel dies bewerkstelligt, dann würden Ozeane in Kontakt mit der Kuppel zufrieren, und die Luft innerhalb der Kuppel wäre kälter, je weiter Sie sich von den zentralen Bergen entfernen, selbst in geringeren Höhen, was entschieden NICHT erdähnlich ist. Die heiße Luft, die in der Nähe der Mitte des Kontinents und der Kuppel aufsteigt, würde die Spitze der Kuppel erreichen und anfangen abzukühlen und zu versuchen zu sinken. Es wäre nicht in der Lage, durch den heißeren Aufwind nach unten zu sinken, also würde es sich seitwärts in alle Richtungen ausbreiten, es in engem Kontakt mit der Innenfläche der Kuppel halten und den Abkühlungsprozess beschleunigen (während die Luft auf der Erde im Allgemeinen beginnen würde beim Abstieg wieder erhitzen). Dies würde dazu führen, dass es noch schneller fällt usw. Bis es den Ozean berührt, an welchem ​​​​Punkt es zurück in die Mitte des Kontinents gezogen wird. um die vom Meer hereinströmende und über dem Land aufsteigende Luft zu ersetzen. Der wiederholte Zyklus würde sich im Laufe des Tages weiter beschleunigen, bis Winde in Orkanstärke vom Meer hereinwehen, wobei die Luft ziemlich kalt ist, da sie vom Meer kaum erwärmt wurde, bevor sie auf Land traf.

Wenn die Kuppel jedoch nicht entlang ihrer gesamten Oberfläche mit der gleichen Geschwindigkeit Wärme absaugt (sagen wir, der untere Bereich wird von derselben kosmischen Einheit erwärmt, die für die Schwerkraft sorgt), wäre der Kreislauf viel sanfter und erdähnlicher.

Nachts kehrt sich der gesamte Prozess um, da das Land schneller abkühlt als das Meer, und früh in der Nacht wird das Meer wärmer als das Land sein und Luft über dem Meer beginnt, an der Innenfläche der Kuppel aufzusteigen, was sie in Richtung drückt in der Mitte und beginnt dann nach dem Abkühlen abzusteigen. Der Abwind wird sich hauptsächlich auf die zentralen Berge konzentrieren, aber es ist unwahrscheinlich, dass die Feuchtigkeit lange genug in der Luft bleibt, um über den zentralen Bergen selbst niederzuschlagen. Wahrscheinlicher ist, dass es einen Ring von Küstenniederschlägen geben wird, bevor die Luft höher steigt. Wenn der Abwind auf die zentralen Berge trifft, lenken sie ihn nach außen ab. Die Luft über dem Festland des Kontinents wird ebenfalls nach außen gezogen, um die über dem Meer aufsteigende Luft zu ersetzen, und die Windrichtung ändert sich, sodass sie hauptsächlich von den Bergen zum Meer weht.

Vielen Dank für Ihre Hilfe, alle!

Ohne Rotationskräfte und mit Sonnenenergie, die von der Kuppel gestreut wird, sodass es keinen echten substellaren Punkt gibt, wird das Wetter in einer solchen Umgebung, abgesehen von magischen / göttlichen Effekten, ausschließlich von lokalen Zirkulationszellen dominiert, die direkt von ihnen kontrolliert werden Wechselwirkungen zwischen Topographie, Aspekt und Vegetation und Sonneneinstrahlung.

In vielerlei Hinsicht wird das Wetter dieser Welt den lokalen Regenschleifen ähneln, die man in vielen größeren Regenwäldern sieht; Die Sonnenwärme verdunstet tagsüber lokale Feuchtigkeit, und wenn die Atmosphäre gesättigt wird, möglicherweise wenn sie abends abkühlt, fällt diese Feuchtigkeit als Regen zurück, oft direkt auf die Vegetation, von der sie nur wenige Stunden zuvor verdunstet ist. Der Sonne zugewandte Hänge, dunkle Oberflächen, große Gewässer usw. werden relativ große Mengen an Sonnenenergie aufnehmen und Aufwinde erzeugen, die Feuchtigkeit anziehen und Wolkenmassen erzeugen. Ohne größere, organisierte Zirkulationssysteme werden sich Wolken nicht in eine bestimmte Richtung von ihrem Entstehungsbereich bewegen, sodass die Wolken schwerer werden, bis der Aufwind sie nicht länger tragen kann, und dann ihr Wasser zurück auf oder zumindest in die Nähe von das Gebiet, wo ein Großteil davon entstand.

dies wird die Welt als Ganzes extrem trocken machen, da die meisten Regenwälder Wasser durch große Zyklen aufgefüllt bekommen, ansonsten fast alles seinen Weg flussabwärts findet. im Grunde kann es nur in Küstennähe nass werden.
@John Ja, ziemlich genau, eine gelegentliche Ausnahme für Becken ohne natürliche Entwässerung.

keine Antwort auf die Frage, dies ist ein Kommentar, der eine visuelle Hilfe erfordert, um klar zu sein.

Die Verwendung einer halbkugelförmigen Kuppel, die opaleszierend ist, verursacht ein unerwartetes Problem mit der Beleuchtung.

Vor Sonnenaufgang und nach Sonnenuntergang, während die Sonne selbst unter dem Horizont steht, scheint sie immer noch fröhlich auf die Kuppel auf dieser Seite.
Die Kuppel gibt dieses Licht in alle Richtungen wieder ab und erhellt so gewissermaßen die ganze Scheibe.

Abhängig von der Entfernung der Sonne wird Ihre Scheibe viel Zeit damit verbringen, sich unter hellem, bewölktem Licht zu sonnen, auch wenn kein direktes Sonnenlicht hineinreicht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies hängt stark von der Dicke der Kuppel ab. Wenn die Kuppel dünn ist, wird sie nicht viel Licht durchlassen.
Denken Sie daran, dass sich diese gewölbte Welt auf dem Rücken von etwas viel Größerem befindet, und die Sonne umkreist sie ebenfalls. Sonnenlicht wird von dieser Entität blockiert, wenn die Sonne daran vorbeigeht. Daher würde das Szenario, das Sie hier zeigen, nicht eintreten, und echte Nacht wäre möglich.