Wie lange kann ein Fluss physisch auf einem Planeten sein?

Wie lang darf ein Fluss sein? Gibt es physikalische Grenzen für seine Länge, die sich aus dem erforderlichen Höhenunterschied, dem Tripelpunkt des Wassers oder anderen Faktoren ergeben? Sie können alle Parameter ändern, die Sie für den Planeten, der diesen Fluss enthält, für notwendig halten. Beliebiger Druck, Kontinentverteilungen, Dichten, Durchmesser usw.; sind erlaubt, aber der Fluss muss aus flüssigem Wasser bestehen und sich auf der Oberfläche des Planeten befinden.

Wie groß ist der Planet? Je größer der Planet, desto länger kann es sein ...
Kennen Sie River World von Jose Farmer?
Fluss definieren. Zum Beispiel ist der Mississippi ein Fluss, aber ein Großteil seiner Länge stammt von Zuflüssen. Das Mississippi-Becken ist viel größer als der Mississippi. Interessieren Sie sich nur für Flüsse, die in einen See oder ein Meer münden? Muss ein Fluss fließen? Würde ein mit Wasser gefüllter Kanal um den Äquator des Planeten zählen? Dies kann ein paar Kilometer breit sein, aber es gibt Flüsse, die diese Breite erreichen, insbesondere in Deltagebieten. Zählen Grundwasserströme? Was ist mit Unterwasserströmungen? Viele Möglichkeiten hier!
Sie müssen die Breite des Flusses auf etwas Vernünftiges beschränken. Andernfalls kann es beliebig langsam, beliebig eng und beliebig tief sein, damit es nicht verdunstet, bevor es den gesamten Planeten in einer raumfüllenden Kurve bedeckt. Sie haben jedoch eine Begrenzung der Größe des Planeten impliziert; dass es in der Lage sein muss, eine Atmosphäre zu unterstützen, in der Wasser verdunsten und kondensieren kann, um den Fluss aufgefüllt zu halten.
Das Material, aus dem die Oberfläche des Planeten besteht, ist ebenfalls relevant, ebenso wie das Wetter (oder die Art und Weise, wie Wasser in das System eindringt – ist es eine konstante Rate? Variiert es überhaupt je nach Volumen? usw.). Erosion könnte Flussgabelungen verursachen, was dazu führen kann, dass das Wasser die Gesamtrichtung der Strömung ändert, z. B. wenn es viel Zickzack gibt, kann es die Berge, die das Zickzack vom Zickzack trennen, im Laufe der Zeit abtragen.
Dies ist die 1000. wissenschaftlich fundierte Frage.
Nun, der Mount Everest ist über 8 km hoch, die Erde hat einen Umfang von 40 mm. Wenn Sie vom Gipfel des Mount Everest bis zum Meeresspiegel rund um den Globus ein gleiches Gefälle legen würden, würden Sie 0,2 m Höhenunterschied pro 1 km erhalten. Nicht viel, aber ich würde vermuten, dass trotzdem ein ausreichend tiefer Fluss fließen würde.

Antworten (3)

Stellen Sie sich einen Quadratkilometer vor. Die Nordwestecke ist 100 m höher als die Südostecke. Ich stelle mir den Fluss zur Vereinfachung der Berechnungen als eine Null-Breite-Linie vor, das müssten Sie im Extremfall berücksichtigen.

  • Ein Fluss würde sicherlich fließen, wenn er direkt von NW nach SE verlaufen würde. Die Länge ist 2 km und die Steigung beträgt ca. 70 m pro km.
  • Wenn das Gebiet in Serpentinen geschnitten würde, könnte der Fluss im Zickzack hin und her fließen. Zehn Serpentinen ergeben eine Länge von etwa 11 km und eine Steigung von etwa 9 m pro km. Zwanzig Serpentinen ergeben eine Länge von etwa 21 km und eine Steigung von etwa 5 m pro km. 100 Serpentinen würden eine Flusslänge von etwa 100 km und ein Gefälle von 1 m pro km ergeben.

Bäche in Flachlandregionen können ein Gefälle von weniger als 1 m pro km haben. Wenn das Gebiet also aus abwechselnden Streifen aus sehr hartem Gestein und weichem Boden bestehen würde, könnte es mit etwas vernünftigem Graben 100 km Bach (vielleicht 5 m breit) auf einem Quadratkilometer geben.

Um eine halbwegs realistische Geographie zu bekommen, wäre es weniger als dieses konstruierte Beispiel. Der Gradient ist wahrscheinlich die Hauptbeschränkung. Wenn die Quellen in einer Höhe von 5 km liegen, können Sie leicht 5.000 km Fluss erreichen, während er sich bis auf Meereshöhe schlängelt.

Ich habe mit einer solchen Lösung angefangen, aber aufgehört, als mir klar wurde, dass ein zu langsamer Fluss verdunstet, bevor er zu Ende geht. Ich konnte mich nicht mit der Forschung beschäftigen, um eine brauchbare Grenze zu finden.
Die Steigung von 1:1000 scheint von Erdflüssen leicht übertroffen zu werden: Amazonas und Nil sind jeweils rund 7.000 km lang, der Amazonas beginnt jedoch auf einem 5,5 km hohen Berg und die Quelle des Nils ist nicht höher als rund 2 km . Ein Verhältnis von 1:10.000 oder höher kann möglich sein, insbesondere auf einem Planeten mit sehr hoher Schwerkraft.
Minneapolis nach New Orleans ist weniger als 1000 Fuß vertikal und über 1000 Meilen Luftlinie entfernt. Der Missisippi ist notorisch alles andere als gerade. Also mindestens 1:6000 und ich würde glatt 1:10000 glauben
Ich kann in meinem Kopf nicht ausarbeiten, ob es eine Möglichkeit gibt, einen topologisch kreisförmigen Fluss, der einen ganzen Planeten umläuft, durch Gezeitenwiderstand, Coriolis-Effekt und vorherrschendes Klima und Winde in eine bevorzugte Richtung fließen zu lassen. Wenn es könnte, dann könnte man sagen, dass seine "Länge" unendlich ist. Müsste offensichtlich ein ziemlich trockener Planet oder ein stark manipulierter sein.

Wie weit von der Quelle bis zum Meer?

Es gibt bestimmte Beschränkungen für die Länge des Flusses.

Mäander ändern ständig ihre Form. Der aktuelle Zustand der Mäander wird durch das numerische Verhältnis zwischen der Länge des Flussbettes (der Wasserlauflänge) und der Länge des Flusses im Luftabstandsmaß (dem Abstand zwischen seinen Endpunkten) kategorisiert. Dieses Verhältnis heißt: "Das Mäanderverhältnis". Das gebräuchlichste Mäanderverhältnis ist etwa 3:2. - [Quelle]

Weiter heißt es, dass der Fluss Jordan ein Verhältnis von 2:1 hat, was ungewöhnlich hoch ist, so dass Sie von einer Obergrenze ausgehen, die der doppelten Luftentfernung von der Quelle zum Ziel in Luftlinie entspricht.

Natürlich ist dies eher die Länge eines Flusses als die Länge, die er sein könnte , aber in etwa einer Million Jahren nimmt ein Fluss Abkürzungen durch Hügel und Berge, die ihm im Weg stehen könnten, egal wie hart der Fels und die weicher Boden versuchen, sie den langen Weg gehen zu lassen.

Die einzige Grenze ist die Größe des Planeten selbst

Liegt der Fluss genau am Äquator, ist die Höhe am Äquator konstant und sind die Coriolis-Kräfte (aufgrund der Planetenrotation) ausreichend, dann ist eine unendliche Strömung in einer Richtung möglich.

Wenn die 3 Bedingungen erfüllt sind, kann Ihr Fluss so groß sein wie der Umfang des Planeten.

Sollte eher den halben Umfang des Planeten als den Durchmesser ausmachen, da Flüsse im Allgemeinen auf der Oberfläche von Planeten fließen. Selbst wenn sie in den Untergrund gehen, gehen sie normalerweise nicht durch das Zentrum des Planeten. (Es sei denn, es ist Naboo - was für mich immer noch keinen Sinn ergibt ...)
Natürlich hattest du recht. Ich habe es bearbeitet, danke für den Hinweis.
Die Coriolis-Kraft von etwas, das sich entlang des Äquators bewegt und in gleichem Abstand von der Planetenachse bleibt, ist ****** genau ****** Null.
Am Äquator ist die horizontale Komponente der Coriolis-Kraft null. Vielleicht möchten Sie auch überprüfen, wie die Coriolis-Kraft funktioniert; seine Richtung hängt von der Bewegungsrichtung ab. Ein stationärer Körper erfährt keine Coriolis-Kraft; ein Körper in Bewegung erfährt eine Coriolis-Kraft rechtwinklig zur Bewegungsrichtung. Das heißt, die Coriolis-Kraft kann nichts ziehen, was sich nicht bereits bewegt.
Wie lange kann ein Fluss physisch auf einem Planeten sein?
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