Wie man einen Blitz macht

Ich schreibe ein Sci-Fi-Setting mit Raumfahrt. Darin gibt es eine fremde Welt, die wichtig genug ist, um zu verlangen, dass ich über das Ökosystem nachdenke.

Leider reichen die üblichen Methoden, um den Stickstoffkreislauf voranzutreiben, aus Handlungsgründen nicht aus, und um mehr Stickoxide in die Luft zu bekommen, brauche ich Blitze.

Eine frühere Idee bestand darin, Blitze häufiger zu machen, indem die zu ihrer Erzeugung erforderliche Spannung verringert wird. Dies funktioniert nicht, da Niederspannungsblitze Stickstoff nicht abbauen.

Zuerst eine Summierung des Planeten. Es ist ein Planet, der wärmer und etwas kleiner als die Erde ist, aber immer noch in der bewohnbaren Zone mit einem flachen Ozean, der um den Äquator verläuft, und etwas Eis an den Polen. Es gibt Kontinente, die mit verschiedenen Arten von Flora und Fauna bedeckt sind. Einer der Kontinente ist besonders gebirgig, ein anderer eher prähistorisch mit einer Prise Alien. Stellen Sie sich vor, wie die Welt aussehen würde, wenn alle Pflanzen glänzende Stiele und dunkle Blätter hätten und es nirgendwo Gras gäbe. Der letzte Kontinent hat Pilzlebensformen als die vorherrschende Form stationären Lebens.

Wie kann ich die Menge an Blitzen auf der ganzen Welt auf realistische Weise ernsthaft erhöhen ? Ich hätte gerne eine möglichst plausible Antwort. Mathe ist nützlich, aber nicht erforderlich.

Im Stickstoffkreislauf dieser grünen Erde „erfolgt die meiste [Stickstoff-] Fixierung durch freilebende oder symbiotische Bakterien, die als Diazotrophe bekannt sind “ (Wikipedia). Blitze sind ein sekundärer und viel weniger wichtiger Mechanismus für die Stickstofffixierung.

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Von Grund auf neu bauen

weather.gov gibt drei Fälle an, in denen Blitze in einem Gebiet plötzlich intensiver oder häufiger auftreten können:

  • „Hohe Instabilität“-Freisetzung: In diesem Fall gibt es einen großen negativen vertikalen Temperaturgradienten (auch bekannt als die Temperaturabfallrate ) in der Atmosphäre, dh die Temperatur nimmt schnell mit der Höhe ab. Dies induziert einen Prozess namens Vereisung , der einen Ladungsunterschied innerhalb der Wolke erzeugt.
  • Mehr Feuchtigkeit: Mehr Feuchtigkeit bedeutet mehr Instabilitäten, was wiederum mehr Aufwinde und eine größere Ladungsdifferenz bedeutet, wenn die Vereisung intensiver wird.
  • Mehr Windscherung: Starke Winde erhöhen wiederum die Instabilitäten durch Turbulenzen; der übliche Prozess der Vergletscherung kümmert sich um die Ladungsunterschiede.

Der Temperaturgradient auf der Erde ist in der Troposphäre gering , wo die meisten Wetteraktivitäten stattfinden. Um dies zu ändern, sollten Sie die Zusammensetzung der Atmosphäre oder die Masse oder Größe des Planeten ändern. Die trockene adiabatische Abfallrate, Γ d , ist gegeben durch

Γ d = g c p
wo g ist die Erdbeschleunigung und c p ist die spezifische Wärme . Durch die Verringerung der Größe von c p (was eine Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre erfordert) oder eine Erhöhung der Größenordnung g (was eine Änderung der Masse oder Größe des Planeten erfordert), können Sie den Temperaturgradienten ändern, um mehr Blitze zu erzeugen!

Blick auf unsere Welt

Auf der Erde ist die Region mit den meisten Blitzeinschlägen pro Quadratkilometer und Jahr eindeutig Zentralafrika (siehe Wikipedia für weitere Daten zum gleichen Thema):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Bild im öffentlichen Bereich.

Warum ist das so? Die kurze Antwort ist, dass es an einer komplizierten Reihe von Faktoren liegt. Die etwas längere Antwort lautet, dass Berge und die Luft des Atlantischen Ozeans das Auftreten von Blitzen erleichtern. Andere Bergregionen mit vielen Blitzen sind der Himalaya und der südliche Teil Südamerikas. Das Modellieren Ihrer Welt nach diesen Regionen könnte eine einfache Möglichkeit sein, mehr Blitze zu erzeugen.

Staubsturmblitz.

Staubsturm mit Blitzvon https://photos.smugmug.com/Content/Stock/Landscapes/i-8LNTPGr/0/b5416494/L/BRH_7337-L.jpg

Staubstürme machen Blitze. Wenn man über sie liest, sieht es so aus, als ob Korngröße und Dichte einen großen Unterschied machen. Sie müssen damit wahrscheinlich nicht ins Unkraut geraten, aber Sie könnten den Staub auf Ihrer Welt optimal für die Erzeugung von Beleuchtung bei Stürmen haben.

Vulkanasche kann Gewitter erzeugen. Gewitter aus Vulkanaschevon http://geology.com/articles/volcanic-lightning/

Vielleicht hat deine Welt Aschefelder, die aufgewirbelt werden und diese Stürme erzeugen.

Das Beste von allem: Aschestaubteufel. Staubteufel

Staubteufel sind cool, weil sie wie Wesen wirken – sie reisen mit und sind an klaren Tagen leicht zu sehen. Nicht so sehr Hand of God-Zeug wie ein Tornado, sondern eher eine Art Monster. Ich kann mir vorstellen, wie der Staubteufel blitzknisternd über das Aschebett rast. Solche Dinge wären auch gute Naturgefahren für eure Welt.

Staubteufel sind wirklich cool. Sie passierten in den Gegenden, in denen wir als Kinder in New Mexico gespielt haben. Sie entstehen auf zufällige Weise, bewegen sich in scheinbar zufälligen Mustern und hinterlassen ein Gefühl, als ob Sie Ihre Füße über einen riesigen Teppich geschürft hätten. Oh, und sie werden eine erstaunliche Menge Schmutz in den Haaren eines 12-Jährigen hinterlassen

Sie können Teile Ihrer Welt so anpassen, dass sie piezoelektrische Funken haben

Piezoelektrizität ist die elektrische Ladung, die sich in bestimmten festen Materialien (wie Kristallen, bestimmten Keramiken und biologischen Stoffen wie Knochen, DNA und verschiedenen Proteinen) als Reaktion auf angewandte mechanische Belastung ansammelt.

Viele Materialien, sowohl natürliche als auch synthetische, weisen Piezoelektrizität auf. Unter den natürlich vorkommenden Materialien:

  • Quarz
  • Berlinit (AlPO4), ein seltenes Phosphatmineral, das strukturidentisch mit Quarz ist
  • Saccharose (Haushaltszucker)
  • Rochelle-Salz
  • Topas
  • Mineralien der Turmalingruppe
  • Bleititanat (PbTiO3).
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