Мне нужны карты климата и преобладающих ветров для моего пустынного мира. Он имеет один континент, протянувшийся полосой вокруг тропиков и субтропиков, что составляет примерно половину поверхности планеты. Есть два полярных моря. Планета имеет 20-градусный наклон оси, земную атмосферу, немного меньше Земли и вращается немного быстрее (не совсем 20-часовой день).
Используя Climate Cookbook, PCK Марка Розенфельдера и Google, я исследовал закономерности, управляющие ветром и климатом в нашем мире. Я думаю, что у меня есть очень общее понимание того, как движется воздух, эффект Кориолиса, сезонные перепады давления над сушей и морем и пояса давления Земли. Я готов нарисовать их всех на своей карте. Но, увы, единственная ссылка, которая у меня есть, это Земля, а земные континенты разделены большим океаном. Они, кажется, поднимают то, что в противном случае было бы аккуратными маленькими поясами давления, и превращают их в вращающиеся ячейки давления.
Что, вероятно, произойдет на планете с непрерывной полосой земли посередине? Северный и южный берега моего континента в настоящее время танцуют вокруг линий субтропических зон конвергенции моей планеты. Будут ли у меня ячейки низкого давления над заливами зимой и над полуостровами летом, или более однородная природа суши создаст непрерывный пояс давления как над сушей, так и над морем?
Короче говоря, будет ли более последовательная земля означать, что области давления также будут последовательными: несколько больших непрерывных полос, а не множество беспорядочных участков, как на Земле? В настоящее время мои карты (летняя и зимняя версии) показывают довольно много ячеек давления, аккуратно расположенных вокруг соответствующих поясов, но я сомневаюсь в себе.
Вы в целом правы в аккуратной схеме конвекционных ячеек, точно так же, как это было бы на Земле, дьявол кроется в деталях. В целом, мировая погода не изменится так сильно, времена года будут немного меньше отличаться, тропики будут немного ближе к экватору, а лето и зима будут немного длиннее, это только потому, что вы уменьшили осевое значение. наклон. Самая большая разница будет заметна на уровне моря, где преобладающее влияние будут иметь прибрежные ветры, а на суше будет немного более низкое давление, чем в океане при данной инсоляции .режим, муссоны будут обычным явлением и на континентальных окраинах. Более продолжительное лето означает более высокую температуру поверхности моря, поэтому там, где море подходит близко к экватору, вы можете регулярно генерировать массивные циклоны. Кориолис по-прежнему будет разбивать широкие пояса давления/конвекционные ячейки на циклонические системы независимо от топографии поверхности, но ветры будут сильнее из-за уменьшения поверхностного трения.
В качестве примечания, такая планета может разумно иметь гораздо более высокие уровни CO2 в атмосфере, более крупный отдельный континент означает меньшее выветривание недавно поднятых пород из-за меньшего проникновения погоды внутрь, такое выветривание высасывает много CO2 из атмосферы, особенно в Гималаи.
Что касается поясов давления , вы увидите те же типы экваториальных полос, что и на Земле, Юпитере и Сатурне. Пояса давления образуются из-за сферической формы планеты, неравномерно нагревающей атмосферу на разных широтах. Это явление не зависит от основной географии (при условии, что география не проникает сквозь атмосферу).
Спускаясь на одну ступень вниз, клетки Хэдли формируются со стороны поясов давления. Как и пояса давления, они формируются на основе планетарной геометрии (сферическая, наклонная) и будут очень похожи на Землю. Поскольку клетки Хэдли простираются по всей высоте атмосферы, лежащие в их основе география не повлияет на их поведение.
Сделайте еще один шаг вниз, и вы доберетесь до ячеек давления . Их гораздо сложнее и труднее предсказать, поскольку они охватывают множество явлений и зависят от внутренне чувствительных метеорологических факторов.
Ячейки давления образуются из холодных и горячих воздушных масс в верхних слоях атмосферы (и, как правило, из полярных регионов для ячеек высокого давления). Массы высокого давления выталкивают воздух, создавая большую очистку от облаков на огромной площади. Затем эффект Кориолиса превращает это в массу циклона. Которые в свою очередь могут трансформироваться в любое количество других циклонов в зависимости от циклогенеза .
Циклогенез преимущественно зависит от масштабов метеорологических явлений. Чем он меньше, тем больше вероятность его зависимости от географических явлений. Что касается ваших ячеек давления, то лежащая в их основе география будет сильно определять их геометрию, если ячейка достаточно мала (т.е. в мезомасштабе). Если ячейка достаточно большая (тропическая), то география будет влиять гораздо меньше. Однако точная природа будет зависеть от географии, метеорологического состояния воздушной массы и ее соседей, а также различных других метеорологических факторов, которые чрезвычайно чувствительны к метеорологическим условиям.
Возьмем, к примеру, Торнадо. Они образованы мезоциклонами (циклоническими ячейками низкого давления), образующимися во время сильных гроз .. Когда слабый ветер сталкивается с более высотным ветром, движущимся перпендикулярно к слабому ветру, слабый ветер «срезает» более сильный ветер и заставляет воздух вращаться. Затем, когда вращающаяся воздушная масса проникает дальше в ячейку низкого давления, ее тянет вверх, создавая восходящий поток у земли. Это формирует облако воронки. Затем, если во время шторма количество осадков увеличивается, сильный нисходящий поток увлекает за собой мезоциклон. Когда мезоциклон достигает нижней границы облаков, он втягивает холодный воздух из ранее упомянутой области восходящего потока. Последующая комбинация холодного и теплого воздуха образует вращающуюся стену. Когда сила восходящего потока увеличивается, у земли создается область низкого давления, которая тянет мезоциклон дальше вниз. Это проявляется в виде воронки конденсата, широко известной как Торндао.
Заметили, сколько факторов повлияло на это? Вот почему торнадо в основном возникают на больших плоских участках. Эти области обеспечивают пространство, необходимое для мощного сдвига ветра. Кроме того, область также нуждается в клетках низкого давления, чтобы формироваться обычно. Таким образом, это не происходит в пустынях (еще одна плоская область), потому что такие системы низкого давления обычно не образуются в пустынях.
Точно так же горные районы будут блокировать небольшие ячейки и направлять воздушные массы и ветры вдоль хребта (или вокруг гор). Прибрежные районы могут (и будут) питать клетки высокого давления. Пустыни производят горячий воздух днем и холодный воздух ночью; вблизи побережья они будут вызывать суточное перемещение воздушных масс вперед и назад и т. д.
Во многом формирование клеток зависит сначала от атмосферных условий, а затем от географических условий.
Опечатка : я не рассматривал торнадо, штормы и другие явления, потому что их формирование гораздо больше зависит от того, как движется данный шторм, и множества других факторов.
В конечном счете, метеорологические процессы — это хаотические процессы, поэтому они абсурдно чувствительны ко всем условиям и параметрам, влияющим на них. В результате, даже зная, как формируются системы, мы не можем их полностью предсказать . Показательный пример: предсказание торнадо, тропических штормов, землетрясений и так далее. Вам не нужно полностью предсказывать каждый аспект вашего мира. Обязательно используйте художественную лицензию, где это необходимо .
Что вы действительно знаете, так это то, как география может влиять на местную погоду в целом . Ваши пояса давления и клетки Хэдли должны быть похожи (если не идентичны) на Землю. Ваши клетки давления, с другой стороны, здесь невозможно предсказать. Они будут формироваться и разрушаться во время штормов и систем высокого/низкого давления. Единственным статистически предсказуемым явлением, которое у вас есть, является изменение локальной теплоемкости экваториальной полосы по отношению к наклону орбиты ; но это повлияет только на местные погодные явления, а не на атмосферу в милях над ним. По крайней мере , у вас будет колебательный сдвиг север/юг в ячейках давления, так как береговые линии север/юг нагреваются неравномерно.(наклон). В противном случае площадь суши, вероятно, слишком мала, чтобы предположить другие статистически достоверные погодные явления.
Ветер возникает от конвекции в воздухе, т. е. когда холодный воздух (например, над морем) встречается с горячим воздухом (например, над сушей). Учитывая, что в вашем мире есть и северное, и южное море, вероятно, будут ветры, дующие с севера и юга, сходящиеся вдоль экватора. Это создаст непрерывную зону высокого давления над экватором.
AlexP
КаримЭлашмави
RLoopy