Wie wäre das Klima einer weltumspannenden Stadt?

Angenommen, die gesamte Erde (das ganze Land) ist von einer Stadt bedeckt. Wie wäre das Klima in verschiedenen Teilen davon? Dh, wie wäre es an der Küste oder im Landesinneren?

Ich stelle mir vor, dass es im Landesinneren unerträglich heiß wäre, weil Sie einen planetenweiten Wärmeinseleffekt und kaum Wind haben. Auch innere Teile der Stadt würden meiner Meinung nach mit ziemlicher Sicherheit unter einer nahezu ewigen Dürre leiden. Dies sind jedoch nur meine Gedanken, und ich bin keineswegs ein Experte für das Klima oder die Auswirkungen der Stadtentwicklung auf das lokale und globale Klima.

Denken Sie an eine Welt, die vollständig verstädtert ist, wie Trantor in Asimovs Foundation- Serie? Wenn ja, warum sollte es wichtig sein? Die gesamte geschlossene Stadt wäre klimatisiert.
Wenn Sie das gesamte Land mit Städten bedecken, wirft dies viele Fragen zu den Besonderheiten auf, die je nach Antwort zu dramatisch unterschiedlichen Klimazonen führen werden. Zum einen stellt sich die Frage, woraus die Städte tatsächlich bestehen, denn wenn Sie die gesamte Landmasse bedecken, sind Sie wahrscheinlich über Beton hinausgegangen (und Sie verwenden möglicherweise absichtlich Farbe, um die Albedo zu ändern). Es stellt sich auch die Frage, wie dicht die Stadt ist. Außerdem können die CO2-Werte in einem solchen Szenario natürlich unterschiedlich sein.
Wir brauchen viel mehr Details, um eine Antwort geben zu können. Was haben Ihre Städtebauer mit Bergen, Ozeanen und Flüssen gemacht? Woraus besteht die Stadt? Wie wandeln sie all das CO2 ohne Pflanzen wieder in O2 um? Welche Verschmutzung entsteht? Es gibt nur … Tausende von verschiedenen Möglichkeiten, wie dies je nach den Details ablaufen könnte.

Antworten (5)

Was Sie beschreiben, ist eine riesige städtische Wärmeinsel (UHI).

Ich vereinfache es hier zu sehr, aber im Grunde nehmen Beton und Asphalt mehr Wärme auf und geben sie langsamer ab als ländliche Gebiete, und dieser Effekt kann bei hohen Gebäuden und engen Straßen übertrieben werden, da dies die Luft und damit die Wärme einschließt.

Der Temperaturunterschied zwischen Stadt und Land ist in der Regel abends am größten, da der Abkühlungsprozess in städtischen Gebieten verlangsamt wird.

Es ist nicht bekannt, dass dieser Erwärmungseffekt im Laufe der Zeit übertrieben wird, dh Städte werden nicht kontinuierlich wärmer.

Die Stadtgröße kann den abendlichen Abkühlungsprozess beeinflussen, sodass das Zentrum eines Gebiets mit hohen Gebäuden und engen Straßen nach den Außenbezirken dieses Gebiets abkühlt. Aber sie werden nicht unbedingt eine höhere Temperatur erreichen, nur weil sie das Zentrum dieses urbanisierten Gebiets sind.

Im Allgemeinen ist es also in Ihrer planetengroßen Stadt wahrscheinlich ein paar Grad wärmer als auf dem Land, besonders nachts.

Es ist bekannt, dass UHIs in heißeren Klimazonen Regen bewirken, da Wolken über diesen warmen Lufteinschlüssen aufsteigen und zu Niederschlägen führen. Also mehr Regen rund um die Küste Ihres riesigen UHI, dies wird besonders wahr, je näher Sie dem Äquator und den Gebieten kommen, in denen der vorherrschende Wind vom Meer kommt. Ohne ländliches Land ist das natürlich eine Menge Wasser, das abfließen muss. Der Niederschlag wird jedoch immer noch bis zu einem gewissen Grad von der natürlichen Geographie beeinflusst (z. B. wie hoch ein Gebiet über dem Meeresspiegel liegt).

Die Sache, die Wärmeinseln zu einer so großen Sache macht, ist teilweise, dass sie sich in Taschen befindet, im Gegensatz zu den kühleren Landformen rund um das Hardscape-Gebiet, und dieses Differential treibt dann lokale Konvektionsschleifen an und fängt die erwärmte Luftmasse über der städtischen Landschaft ein.

Die ganze Aussicht ändert sich ohne den Kontrast; Wir müssen SO viel mehr über den Planeten insgesamt wissen, um vernünftige Antworten zu geben:

  • Land/Meer-Verhältnisse
  • Topographie (Berge, Ebenen, Täler)
  • exponierte Geografie/Pflanzenlandschaften in allen nicht urbanisierten Gebieten (Berge – felsig oder bewachsen?)
  • ob es weitläufige Parks (Paris, London, Tokio, Peking, New York, Philadelphia, Denver, Boston) oder katastrophal wenige Parks (Fresno, Jacksonville, Mesa) gibt

Wir müssen auch wissen, wie sorgfältig dies im Prozess durchdacht und geplant wurde - es gibt einige Strategien, die großflächige Stadtgestaltung weit weniger klimafreundlich machen könnten:

  • Gründächer
  • durchlässige / undurchlässige Pflasterung
  • Rasengittersteine ​​vs Asphalt
  • absichtlich entworfene mikroklimaerzeugende Verhältnisse von Wärmeinseln zwischen verschiedenen Abschnitten und Höhen, um absichtlich Strömungen, Winde und Druckunterschiede zu erzeugen
  • Ausrichtung von höheren Strukturen mit vorherrschenden Winden, um große Massen zu kühlen / Windkraft zu erzeugen
  • Stromerzeugungsbasis: Kohle- oder Ölfeuerung, Kernspaltung oder Fusion, Wind- und Gezeitenturbinen, massive Solarenergie auf allen Dächern, Antimaterie-/Materie-Reaktoren, Schwarschild-Discontiuity-Generatoren
  • weit verbreiteter hocheffizienter Nahverkehr - also keine Autos oder erhebliche Umweltverschmutzung durch den Pendelverkehr

Hoffentlich kommst du auf die Idee.

Wie @KMo erwähnt hat, wirkt sich der Heat Island Effect (HIE) nicht wirklich auf Windfall oder allgemeine Windmuster aus. Sie werden immer noch relativ normale Winde bekommen.

Was einen großen Einfluss auf den Niederschlag haben wird, wird die Höhe der Stadt sein. Wenn der Wind nach oben abgelenkt wird, nimmt seine Dichte / sein Druck ab und er kann nicht so viel Wasser halten. Dieses Wasser fällt dann als Regen aus.

Wenn die Megastadt unseren eigenen Städten ähnelt, in denen die meisten Gebäude 1 bis 10 Stockwerke hoch sind, dann wird es auf nichts viel Einfluss geben. Die Vorderkante der Stadt an der Küste wird als sanfte Hügel fungieren und könnte dort die Niederschläge leicht erhöhen.

Wenn die Gebäude 100-200 Stockwerke höher sind, werden die Randeffekte ausgeprägter und es fällt mehr Regen am Rand.

Wenn die Gebäude mehr als 500 Level haben, beginnen sie, die Wirkung von Bergen zu haben, und Sie werden dazu neigen, sehr wenig Regen von den Küsten weg zu bekommen.

Ich sehe 3 Probleme. Der eine, der sich auf das oben Gesagte bezieht, ist die Wasserwirtschaft. Das an der Küste gesammelte Wasser muss in Richtung Zentrum transportiert werden. Der zweite ist der Mangel an O2 durch den Verlust von Pflanzen. Das dritte, das sich auf das zweite Problem bezieht, ist massives Hungern aufgrund von Nahrungsmangel.

Es wird darüber geredet, wie es einen Hot-Island-Effekt erzeugen würde, aber ich finde, dass Menschen, wenn sie sich eine Weltstadt vorstellen, an unsere heutigen Städte denken – Beton, Glas und Stahl (hauptsächlich) und so ist es verständlich, dass das endet so ein punkt. Mein Gedanke war immer, dass eine Stadt im Allgemeinen, aber besonders, wenn sich die Stadt über die gesamte Welt ausbreiten würde, denke ich, dass sich die Welt entsprechend anpassen müsste.

Eine Sache ist, was mit neuen Baumaterialien ist, die wahrscheinlich entwickelt würden, bis eine Welt den Planeten bedecken könnte. Ich glaube nicht, dass die Materialien, die verwendet würden, die Art von Materialien der heutigen Zeit wären.

Das nächste ist, dass die Dächer von Gebäuden ein großartiger Ort für Grün sind. Sie können ganz einfach Gras, Bäume und Blumen auf die Gebäude setzen. Von einem Satelliten würde es aussehen, als wäre der Planet komplett grün. Erst wenn man näher kam, würde man die Stadt darunter sehen. Von dort aus können Sie die Seiten von Strukturen auch noch mit Grün bedecken. Dies sind Dinge, die bereits auf der ganzen Welt vorhanden sind, und ich stelle mir vor, dass eine Weltstadt wahrscheinlich diesen Weg gehen würde.

Ich bin mir sicher, dass dies immer noch große Auswirkungen auf das Klima haben würde, aber ich denke, dass dies den Effekt einer heißen Insel minimieren und den Ort angenehmer zum Ansehen und Leben machen würde.

Nun, es hängt alles davon ab, wie Ihre Stadt aufgebaut ist. Wenn die meisten Ihrer Gebäude ein- oder zweistöckig sind, wird Windmangel kaum ein Problem darstellen (im Gegensatz zu einem Gebäude mit 20 Stockwerken).

Außerdem kommt es darauf an, wie viele Grünflächen Sie in der Stadt haben. New York City zum Beispiel ist nicht nur eine große Betonplatte mit Gebäuden darauf, es gibt dort den Central Park, eine große Grünfläche mitten in der Stadt. In dieser globalen Stadt könnte man viele dieser Grünflächen haben und trotzdem behaupten, die Welt sei von einer Stadt bedeckt.

Etwas zu beachten, Sie würden immer noch Getreidefarmen, Baumfarmen und Obstgärten in Ihrer weltumspannenden Stadt brauchen, sonst haben Sie keine Nahrung oder Holz. Auch wenn diese in der Stadt gebaut werden, müssen sie dennoch vorhanden sein und die Aufheizwirkung verringern.

Betrachten Sie schließlich die ursprüngliche Temperatur des Planeten, wenn der größte Teil ursprünglich ein gefrorenes Ödland war, könnte diese Megastadt stattdessen eine angenehme Temperatur schaffen.