Безумная атмосфера

Не могли бы вы рассмотреть переносимые по воздуху цветущие водоросли серосодержащей формы жизни, вдыхающей естественную атмосферу планеты, похожую на землю, и выдыхающую сернисто-кислородную смесь, аналогичную нашему производству углекислого газа. Каждая крошечная водоросль может иметь крошечный водородный пузырь, позволяющий ей плавать на легком ветру; и длинные тонкие усики, чтобы держаться друг за друга, пока они плавают. Вместе они образуют воздушный цветок, медленно скользящий по планете, оставляя за собой облако серы.

А так как ветерок, который гонит и рассеивает серное облако, гонит и цветки, то они движутся вместе, как сгусток яда и ядотворцев; самоподдерживающийся комок сумасшедшей атмосферы.

При достаточном изменении температуры и надлежащих условиях вы можете получить некоторые из них, но, как указывает @elemtilas, со смешиванием возникают трудности.

Воздух очень хорошо смешивается, и у вас всегда будет примерно одинаковое давление воздуха на уровне моря вашей теоретической планеты, поэтому степень, в которой вы можете создать разные атмосферы, ограничена.

Если взять Землю в качестве примера, водяной пар замерзает при 0°C, а большая часть полюсов Земли часто холоднее этой температуры. Это означает, что над полюсами очень мало водяного пара и немного больше над экватором.

Эта диаграмма не доходит до полюсов. Хороших списков удельной влажности на полюсах я не нашел, но она довольно маленькая.

Даже в этом случае вам придется ограничить количество газов, которые будут присутствовать на экваторе, но не на полюсах, до 1 или 2 и в зависимости от температуры, и у вас будут проблемы с планетарной циркуляцией, а на полюсах все еще будет много этих газов. только в твердом виде. Не совсем то, что вы хотите, но это наиболее вероятный сценарий. Они также, вероятно, будут следовыми газами, а не основными компонентами.

Над очень маленькими регионами вы могли бы выделять газы в долины. Это также иногда происходит на Земле, и с полупостоянным источником газа внутри планеты вы могли бы иметь полупостоянную долину, заполненную газом, который не был распространен на остальной части планеты. В случае с озером Ньос более тяжелый CO2 оседал в долине, но это было лишь временно. Газы со временем хотят смешиваться.

Но так, как вы описываете в своем вопросе, это вполне может быть невозможно.

Вот сумасшедший теоретический сценарий: ваша планета очень-очень холодная с какими-то океанами из антифриза/аммиачной воды. Сама по себе аммиачная вода не поможет, вам понадобятся какие-то другие химические вещества, чтобы предотвратить замерзание, поэтому на планете очень холодные океаны, или океаны просто циркулируют, как на Земле, чтобы предотвратить замерзание.

А в атмосфере есть СО2, который вымерзает в виде снега выше определенной широты. На самом деле это не работает, потому что температура замерзания примерно одинакова для смеси CO2 и аммиака/воды, но если бы это сработало

Снег/лед CO2 тяжелее, чем ваши водно-аммиачные океаны. Глыбы льда CO2 формируются и падают в холодный океан и тают по мере того, как они тонут. Если бы океан вращался правильно, они могли бы оттаивать южнее, высвобождая CO2 южнее. так что у вас будет переработанный запас CO2 в средней части планеты, который в основном вымерзает над полюсами. . . . хотя чувствуется растяжение.

Любая газообразная атмосфера в конечном итоге станет смешанной, поэтому нет дискретных зон с отдельными атмосферами. Активные шлейфы могут создавать интересные локальные скопления газа — это происходит и на Земле. На озере Ньос пару десятилетий назад странное извержение CO2 из самого озера вызвало очень странную, очень локальную «плохую погоду» в виде потока газа CO2 вниз в деревню, где он задушил тысячи людей и животных. .

Для того отрезка времени явно не было большой примеси нормальных газов в местной атмосфере. В конце концов, пузырь CO2 рассеялся, и его место занял нормальный воздух, и люди снова смогли попасть в этот район.

Если это обычные особенности геологии вашей планеты, то, возможно, формы жизни там действительно развили некоторые механизмы для обнаружения и избегания опасных зон; или же механизмы для использования в своих интересах тех зон, которых избегают другие существа.

Как уже было сказано, лимитирующим фактором здесь является перемешивание атмосферы, поэтому вопрос в том, как этого не допустить.

• Представьте себе большую впадину, закрытую со всех сторон устойчивой инверсией вершины. Атмосфера внизу не могла смешаться с атмосферой наверху вне молекулярной диффузии. У вас может быть разреженное вулканическое выделение газа на дне, которое заполнило бы впадину атмосферой, отличной от атмосферы вышележащих слоев, в то время как повышение температуры недостаточно для запуска конвекции. Добавьте слой облаков сверху, чтобы предотвратить конвекцию от солнечного излучения.

• Возьмем атмосферу с низкой вязкостью, чтобы в ней преобладали ламинарные потоки, которые не перемешивались за счет турбулентности. Однако, чтобы это работало, все различные части вашей атмосферы должны течь ламинарно. Конвекция от солнечного излучения также будет проблемой.

• Как и в воде, есть что-то, что зависит от температуры, поэтому оно существует в газообразной форме только при достаточно высокой температуре, это работает даже при конвекции.

Вы бы рассмотрели вертикальную стратификацию? Я считаю, что между верхними и нижними слоями атмосферы происходит гораздо меньше смешивания, отсюда и различие между тропосферой, стратосферой и т. д. Вы также можете учитывать падение плотности на больших высотах. Люди, животные и растения, живущие на больших высотах, приспособились к разреженному воздуху. См. высотную болезнь для альпинистов или высотную тренировку для спортсменов.

Еще одной возможностью может быть уменьшение смешивания между полушариями некоторых компонентов атмосферы. Например, извержения вулканов в южном полушарии оставляют следы в ледовой летописи Антарктики, но не в Арктике. Озоновая дыра также гораздо более выражена над Южным полюсом, чем над Северным.