Дневная и ночная температура на землеподобной планете с более длительным периодом вращения

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: этот вопрос был закрыт на Astronomy Stack Exchange как не по теме, поэтому я попытаю счастья здесь.

Я пытаюсь понять климатические последствия сценария далекого будущего планеты, похожей на Землю, с уменьшенной скоростью вращения, вызванной приливным сцеплением с Луной (период день-ночь 28 дней, одно полушарие всегда обращено к Луне, другое никогда не смотрит на луну).

Я понимаю, что наблюдения за температурой поверхности Луны показали дневную температуру 120°C и морозную ночную температуру -230°C.

Как изменится дневная и ночная температура Земли, заблокированной приливами?

Меня также интересуют климатические эффекты, вызванные уменьшением приливов, силой Кориолиса, повышенным испарением, но это может разумно выходить за рамки этого вопроса и ответов на него.

Ответы (2)

Это должно быть похоже на планеты, которые полностью приливно привязаны к своей звезде, поскольку день будет очень длинным. Есть несколько статей, изучающих их климат. Например Джоши 1997 или Джоши 2003 или Ян 2013 . В то время как на Земле разница в средних температурах между экватором и полюсами составляет около 40 К, эти статьи предсказывают разницу температур в 40-70 К для планет, замкнутых приливом, с земной атмосферой.

Земля, однако, не была бы полностью заблокирована приливами, у нее был бы только очень длинный день. Это может быть парадоксально более опасным для его обитаемости. Земля очень уязвима для замерзания в состояние снежного кома. Если бы она была полностью привязана к Солнцу, изолированная сторона планеты, вероятно, никогда бы не замерзла. Однако при очень длинном дне замерзание ночной стороны может вызвать глобальное замерзание Земли. Согласно Linsenmeier 2014 , планеты с большим наклоном менее уязвимы к замерзанию, тогда как планеты с низким наклоном весьма уязвимы.

Однако продолжительность дня после приливной синхронизации с Луной будет составлять 46,8 дня, а не 28 дней, поскольку Луна удаляется от Земли дальше, поскольку вращение Земли замедляется, что, в свою очередь, замедляет ее орбитальный период. В этот момент Луна будет в 1,4 раза дальше, чем сейчас.

Широкий диапазон температур на Луне также в значительной степени вызван отсутствием атмосферы. Атмосфера имеет тенденцию смягчать такие эффекты.

Взгляните на полярные области на Земле для лучшего сравнения. Середина зимы и середина лета могут дать очень длительные периоды непрерывного дневного света и сплошной темноты.

Уменьшение приливов не будет иметь большого влияния на климат (у вас будут небольшие приливы от солнца и ни одного от луны, но приливы не оказывают большого влияния на погодные условия), хотя уменьшение силы Кориолиса приведет к другим погодным условиям и уменьшит склонность и сила грозовых ячеек. Мой недавний вопрос о погоде может помочь вам:

Создание реалистичной карты мира - течения, осадки и климат

Проблема с использованием наших столбов в качестве примера заключается в том, что, хотя они и получают солнечный свет в течение нескольких месяцев, он находится под очень низким углом. Инсоляция очень низкая, даже в полдень днем ​​выше полярного круга.