Ich brauche Karten des Klimas und der vorherrschenden Winde für meine wüstendominierte Welt. Es hat einen Kontinent, der sich in einem Band um die Tropen und in die Subtropen erstreckt und etwa die Hälfte der Oberfläche des Planeten ausmacht. Es gibt zwei Polarmeere. Der Planet hat eine axiale Neigung von 20 Grad, eine erdähnliche Atmosphäre, ist etwas kleiner als die Erde und dreht sich etwas schneller (nicht ganz ein 20-Stunden-Tag).
Mit dem Climate Cookbook, Mark Rosenfelders PCK und Google habe ich die Muster erforscht, die Wind und Klima in unserer Welt bestimmen. Ich denke, ich habe ein sehr grundlegendes Verständnis der Art und Weise, wie sich Luft bewegt, des Coriolis-Effekts, der saisonalen Druckunterschiede über Land und Meer und der Druckgürtel der Erde. Ich bin bereit, sie alle auf meiner Karte einzuzeichnen. Aber leider ist die einzige Referenz, die ich habe, die Erde, und die Kontinente der Erde werden von großen Ozeanen getrennt. Diese scheinen, was sonst ordentliche kleine Druckgürtel wären, zu krabbeln und sie in wirbelnde Druckzellen zu verwandeln.
Was passiert nun wahrscheinlich auf einem Planeten mit einem durchgehenden Landstreifen um die Mitte herum? Die Nord- und Südküste meines Kontinents tanzen derzeit um die Linien der subtropischen Konvergenzzonen meines Planeten. Werde ich im Winter über den Golfen und im Sommer über den Halbinseln Tiefdruckzellen haben, oder wird die gleichmäßigere Natur des Landes zu einem ununterbrochenen Druckgürtel über Land und Meer gleichermaßen führen?
Kurz gesagt, wird konsistenteres Land bedeuten, dass die Druckgebiete auch konsistent sein werden: ein paar große, ununterbrochene Streifen im Gegensatz zu vielen durcheinandergebrachten Flecken wie auf der Erde? Derzeit zeigen meine Karten (Sommer- und Winterversionen) einige Druckzellen, die ordentlich um ihre jeweiligen Gürtel angeordnet sind, aber ich zweifle daran.
Sie haben im Großen und Ganzen Recht mit dem ordentlichen Muster der Konvektionszellen, genauso wie es auf der Erde der Fall wäre, der Teufel steckt im Detail. Im Großen und Ganzen wird sich das Weltwetter nicht so sehr ändern , die Jahreszeiten werden etwas weniger unterschiedlich sein, die Tropen etwas näher am Äquator und Sommer und Winter werden etwas länger sein, das liegt nur daran, dass Sie die Achse reduziert haben Schieflage. Der größte Unterschied wird auf Meereshöhe zu sehen sein, wobei auflandige Winde den dominierenden Einfluss haben, das Land wird einen etwas größeren Tiefdruck haben als der Ozean unter einer bestimmten SonneneinstrahlungMonsun wird auch an den Kontinentalrändern zur Normalität werden. Längere Sommer bedeuten höhere Meeresoberflächentemperaturen, sodass dort, wo sich das Meer dem Äquator nähert, das Potenzial besteht, regelmäßig massive Wirbelstürme zu erzeugen. Coriolis wird immer noch die breiten Druckgürtel/Konvektionszellen unabhängig von der Oberflächentopographie in Zyklonsysteme aufbrechen, aber die Winde werden aufgrund der verringerten Oberflächenreibung stärker sein.
Als Anmerkung, ein solcher Planet könnte vernünftigerweise einen viel höheren CO2-Gehalt in der Atmosphäre haben, ein größerer einzelner Kontinent bedeutet weniger Verwitterung von frisch angehobenen Felsen, da weniger Wetter in das Innere eindringt, eine solche Verwitterung saugt viel CO2 aus der Atmosphäre, insbesondere in der Himalaja.
Was die Druckgürtel betrifft, sehen Sie die gleichen Arten von Äquatorialbändern wie auf der Erde, Jupiter und Saturn. Aufgrund der Kugelform des Planeten bilden sich Druckgürtel, die die Atmosphäre in verschiedenen Breitengraden ungleichmäßig erwärmen. Dieses Phänomen ist unabhängig von der zugrunde liegenden Geographie (vorausgesetzt, die Geographie durchdringt nicht die Atmosphäre).
Geht man eine Stufe nach unten, bilden sich Hadley-Zellen aus den Richtungen der Druckgürtel. Wie die Druckgürtel bilden sie sich basierend auf der Planetengeometrie (Kugel, Neigung) und werden den Erden ziemlich ähnlich sein. Da sich Hadley-Zellen über die Höhe der Atmosphäre erstrecken, wird die zugrunde liegende Geographie ihr Verhalten nicht beeinflussen.
Gehen Sie einen weiteren Schritt nach unten und Sie erreichen die Druckzellen . Diese sind viel komplizierter und schwieriger vorherzusagen, da sie eine Vielzahl von Phänomenen abdecken und von intrinsisch sensiblen meteorologischen Faktoren abhängen.
Druckzellen bilden sich aus kalten und heißen Luftmassen in der oberen Atmosphäre (und typischerweise aus Polarregionen für Hochdruckzellen). Hochdruckmassen drücken Luft heraus und erzeugen eine große Wolkenlichtung über einem riesigen Gebiet. Der Coriolis-Effekt verschiebt diese dann in eine Zyklonmasse. Diese wiederum können sich je nach Zyklogenese in beliebig viele andere Zyklone verwandeln .
Die Zyklogenese ist überwiegend abhängig von der Größenordnung der meteorologischen Phänomene. Je kleiner es ist, desto wahrscheinlicher ist es von geografischen Phänomenen abhängig. Soweit Ihre Druckzellen betroffen sind, wird die zugrunde liegende Geographie ihre Geometrie stark bestimmen, wenn die Zelle klein genug ist (dh Mesoskala). Wenn die Zelle groß genug ist (tropisch), wirkt sich die zugrunde liegende Geographie viel weniger stark aus. Die genaue Art hängt jedoch von der Geographie, dem meteorologischen Zustand der Luftmasse und ihrer Nachbarn und verschiedenen anderen meteorologischen Faktoren ab, die extrem empfindlich auf die meteorologischen Bedingungen reagieren.
Nehmen wir zum Beispiel Tornados. Sie werden von Mesozyklonen (zyklonale Niederdruckzellen) gebildet, die bei starken Gewittern entstehen. Wenn ein schwacher Wind mit einem höher gelegenen Wind kollidiert, der senkrecht zum schwachen Wind weht, „schert“ der schwache Wind den höheren Wind und bewirkt, dass sich die Luft dreht. Wenn die sich drehende Luftmasse dann weiter in die Tiefdruckzelle eindringt, wird sie nach oben gezogen und erzeugt einen Aufwind in Bodennähe. Dies bildet die Trichterwolke. Wenn dann der Niederschlag im Sturm zunimmt, zieht ein starker Abwind die Mesozyklone mit sich. Wenn der Mesozyklon unter die Wolkenbasis reicht, zieht er kühle Luft aus der zuvor erwähnten Aufwindregion an. Die anschließende Kombination aus kühler und warmer Luft bildet die rotierende Wand. Wenn der Aufwind stärker wird, entsteht in Bodennähe ein Tiefdruckgebiet, das die Mesozyklone weiter nach unten zieht. Dies manifestiert sich als der allgemein als Torndao bekannte Kondensationstrichter.
Beachten Sie, wie viele Faktoren dazu beigetragen haben? Aus diesem Grund treten Tornados hauptsächlich in großen flachen Gebieten auf. Diese Bereiche bieten den Raum, der für eine starke Windscherung erforderlich ist. Darüber hinaus benötigt das Gebiet auch Niederdruckzellen, um sich gemeinsam zu bilden. Daher tritt dies in Wüsten (einem anderen flachen Gebiet) nicht auf, da sich solche Tiefdrucksysteme normalerweise nicht in Wüsten bilden.
In ähnlicher Weise blockieren Berggebiete kleine Zellen und leiten die Luftmasse und den Wind entlang der Bergkette (oder um die Berge herum). Küstengebiete können (und werden) Hochdruckzellen speisen. Wüsten produzieren tagsüber heiße Luft und nachts kalte Luft; neben einer Küste verursachen sie eine tägliche Verschiebung der Luftmassen hin und her usw.
Die Bildung von Zellen hängt weitgehend zuerst von atmosphärischen Bedingungen und dann von geografischen Bedingungen ab.
Errata : Ich habe Tornados, Stürme und andere Phänomene nicht behandelt, da ihre Entstehung viel stärker davon abhängt, wie sich ein bestimmter Sturm bewegt, und von einer Vielzahl anderer Faktoren.
Letztendlich sind meteorologische Prozesse chaotische Prozesse, daher reagieren sie absurd empfindlich auf alle Bedingungen und Parameter, die sie beeinflussen. Infolgedessen können wir sie selbst mit dem Wissen, wie sich die Systeme bilden, nicht vollständig vorhersagen . Typisches Beispiel: Vorhersage von Tornados, tropischen Stürmen, Erdbeben usw. Sie müssen nicht jeden Aspekt Ihrer Welt vollständig vorhersagen. Verwenden Sie auf jeden Fall die künstlerische Lizenz, wo dies erforderlich ist .
Was Sie wissen, ist, wie die Geografie das örtliche Wetter im Allgemeinen beeinflussen kann . Ihre Druckgürtel und Hadley-Zellen sollten ähnlich (wenn nicht identisch) wie die der Erde aussehen. Ihre Druckzellen hingegen sind hier unmöglich zu prognostizieren. Sie bilden sich und brechen bei Stürmen und Hoch-/Tiefdrucksystemen zusammen. Das einzige statistisch vorhersagbare Phänomen, das Sie haben, ist die Änderung der lokalen Wärmekapazität des Äquatorialstreifens in Bezug auf die Bahnneigung ; aber das wird nur lokale Wetterphänomene beeinflussen, nicht die Atmosphäre meilenweit darüber. Zumindest haben Sie eine oszillierende Nord/Süd-Verschiebung in den Druckzellen, da die Nord/Süd-Küsten ungleichmäßig erhitzt werden(Schieflage). Andernfalls ist die Landfläche wahrscheinlich zu klein, um auf andere statistisch zuverlässige Wetterphänomene hinzuweisen.
Wind entsteht durch Konvektion in der Luft, dh wenn kalte Luft (z. B. über einem Meer) auf heiße Luft (z. B. Land) trifft. Angesichts der Tatsache, dass es in Ihrer Welt sowohl ein nördliches als auch ein südliches Meer gibt, würden wahrscheinlich Winde aus dem Norden und Süden wehen und entlang des Äquators zusammenlaufen. Dadurch würde über dem Äquator eine durchgehende Hochdruckzone entstehen.
AlexP
KareemElashmawy
RLoopy