Как и как долго стационарная мегаструктура могла поддерживать на Земле постоянный шторм?

Предположим, у вас есть башнеобразная мегаструктура, полностью уходящая корнями в почти бесконечную геотермальную энергию земной коры, соединенная с океаном таким образом, что вода не является ограничивающим фактором для надстройки, и полностью простирающаяся насквозь. атмосферу в космос. Есть ли возможный способ для этой мегаструктуры поддерживать мощный и постоянный циклонический шторм вокруг себя?

В частности, меня интересует «циклонический шторм», определяемый как своего рода суперураган, неистовая, вращающаяся погодная система, поддерживаемая вертикальной надстройкой в ​​ее глазу. Грозовая система может быть расслоена по тем же линиям, что и земная атмосфера, или организована вне их. (Второстепенные вопросы: насколько широким может быть глаз? Насколько широким может стать шторм?)

Возможно, поднимая тепло и влагу в верхние слои атмосферы и распределяя их контролируемым образом и/или размещая в космосе вращающийся солнцезащитный козырек, чтобы контролировать тепловой вклад солнца? Может быть, за счет теплосверхпроводящих материалов, передающих тепло воде или холодному влажному воздуху? Как заставить погоду вращаться вокруг сверхструктуры?

РЕДАКТИРОВАТЬ: я получил уведомление о том, что этот вопрос можно считать дубликатом вопроса «Как я могу убедиться, что моя Башня Зла всегда бурлит?» Основные отличия заключаются в масштабе и в том, что шторм представляет собой циклонический шторм вокруг сооружения, а не плывет над головой. Башенная мегаструктура в моем вопросе достигает космоса и будет иметь диаметр от 100 до 200 км в основании. Шторм, окружающий его, будет достаточно широким и мощным, чтобы вызвать резкое изменение водораздела в радиусе сотен километров и сделать невозможным пешеходное движение к сооружению. Изучение циклонических штормов и ответы, которые я уже получил, указывают на ответы на вопрос «Как я могу убедиться, что в моей Башне Зла всегда штормит?» не будет производить этих эффектов. Это не страшное облако, это метеорологическая катастрофа.

Правильно ли я предполагаю, что общая идея состоит в том, чтобы геотермальное тепло из ядра выводилось на поверхность, где оно нагревает приземную атмосферу, и в то же время верхняя часть атмосферы охлаждается верхней частью конструкции, излучающей тепло в Космос? Разница тепла между землей и верхними слоями атмосферы создает огромный восходящий поток?
Джастин, это сработает? Я явно не метеоролог, но я полагаю, что для создания восходящего потока, продолжающегося до термосферы, потребуется несколько точек ввода или выделение поверхностного тепла наравне с крупным извержением вулкана. Кроме того, мое понимание циклонических штормов, наблюдаемых в природе, заключается в том, что «глаз» (где должна быть мегаструктура) на самом деле является нисходящим потоком.
Возможно, вы захотите изучить разницу между циклоном, торнадо и вихрем. Это больше похоже на то, что вы можете создать какую-то форму firenado. livescience.com/45676-what-is-a-firenado.html
Спасибо, Джастин, я отредактировал сообщение, чтобы попытаться уточнить, что я имел в виду под «циклоническим».
Можете ли вы уточнить конкретные возможности «структуры»? Например, вы спрашиваете о форме самой конструкции? или есть более важные движущиеся части? Может ли он напрямую взаимодействовать с окружающей атмосферой, как всасывая воздух, так и выбрасывая его? Используется ли геотермальная энергия только как тепло, или вы намеревались указать, что она способна генерировать (почти) неограниченное количество электроэнергии для работы машин? так далее

Ответы (1)

В книге Ларри Нивена « Инженеры мира -кольца» используется концепция, согласно которой сверхпроводящий материал имеет одинаковую температуру по всей своей длине — в его случае это катушка кабеля (перефразируя) между фокусом некоторых солнечных электростанций для приготовления пищи и океаном. Океан закипел. Если бы внешняя часть здания была сделана из сверхпроводящего материала, высокая геотермальная теплота должна была бы попытаться выровняться в верхних слоях атмосферы.

Но это сработало бы только в том случае, если бы регион, в котором было построено здание, был в основном холодным и влажным климатом — много холодного водяного пара в атмосфере, пытающегося справиться с перегретым внешним видом здания. Горячее здание, холодный влажный воздух, гроза.

Зачем тебе это? Потому что вы хотите, чтобы перепад тепла приводил в действие здание (например, термоэлектрический генератор ). Вы же не хотите, чтобы жар внутри поджаривал жильцов. Вы хотите, чтобы это было снаружи. Буря — это избыточное тепло, испаряющееся во влажную, холодную атмосферу (похоже на градирню , но в гораздо более широком масштабе).

Редактировать

Просто чтобы привести обсуждение комментариев в ответ. Предположим, цилиндрическое здание диаметром 150 км. Это больше, чем глаз многих бурь, но это здание производит постоянное и значительное количество тепла по всей своей внешней оболочке.

В Википедии есть неплохая статья о циклонах , и эта статья включает в себя эту прекрасную инфографику:

введите описание изображения здесь

Видите эту прекрасную красную спираль посередине? Это ваше здание. Нагретый воздух, вращающийся вместе со штормом, поднимается вдоль внешней стены.

Как и все большие бури, вращение исходит от силы Корриолиса , и, учитывая, насколько устойчива эта буря (и, честно говоря, насколько велика), она будет вращаться.

Спасибо за концепцию сверхпроводящего материала, которая полезна для построения моего мира!
Я думаю, что это хорошо подходит для создания энергии погоды и, возможно, даже для ответа на вопрос заголовка, но мне все еще интересно, как это может заставить погоду вращаться. Я отредактировал резюме вопроса, в оригинале я, возможно, не ясно дал свое определение «циклонического».
Это было бы естественным следствием силы Корриолиса . Другими словами, если буря стабильна, она должна вращаться. Однако это будет зависеть от размера (поперечного сечения) вашего здания. Чем меньше глаз бури, тем меньше вероятность, что он есть. Я собираюсь предположить, что здание, простирающееся в космос, будет иметь площадь не менее тысячи квадратных километров.
Будет ли максимальный размер? Могли бы вы увидеть глаз размером в 150 километров в диаметре, если бы вокруг его края происходил резкий перепад тепла и влаги?
Абсолютно. Ведь благодаря наличию вашего здания выбора нет. но если вы посмотрите, как работают циклоны , вы обнаружите, что именно то, о чем мы говорили, произойдет. Когда тепло поднимается от башни (начиная с уровня земли...), это буквально вызывает циклонический эффект. Просто чтобы облегчить шторм, сделайте свое здание цилиндром.
Изучив вики-статью, у меня возник еще один дополнительный вопрос: необходим ли открытый глаз бури для ее функционирования? Если да, то как здание заменит эту функцию? Должно ли быть пространство между твердыми стенками и нагревательными элементами, чтобы обеспечить нисходящую тягу низкого давления, которая есть в глазу обычного циклона?
Нужен ли глаз для его функции? Это задом наперед, это следствие необходимого обмена горячим и холодным воздухом в сочетании с закруткой бури (вещи хотят закрутиться от центра). Здание обеспечивает постоянный источник тепла, достаточно большой, чтобы вызвать ураган. Я ожидаю, что там будет пространство (вещи хотят вращаться от центра), но я не знаю, увидите ли вы нисходящий поток вдоль стены глаза. Это хороший вопрос. Я собираюсь сказать «нет», но отрекусь от своего банального комментария в ответе. Горячий воздух всегда будет в центре.
Вы знаете, это может привести к чему-то похожему на двойной глаз, описанный в статье.
@IrvingWashington Обратите внимание, что термический сверхпроводник, в отличие от электрических сверхпроводников, не имеет научной основы. В них столько же магии НФ, сколько в кристаллах адамантия или дилития. Конечно, нет ничего плохого в его использовании.
@Eth, я не материаловед, но такие авторы, как Нивен, обычно были погружены в то, что было понятно в то время. Быстрый поиск затруднен, потому что достижение сверхпроводимости основано на температуре, поэтому слова «температура» и «тепловой» появляются повсюду, затрудняя поиск. У вас есть цитата, подтверждающая ваше утверждение (то, что электрический сверхпроводник не будет поддерживать температурный градиент, по сути, является тепловым проводником, что неверно)? Это принесло бы пользу моему ответу.
@Eth Если у вас есть электрический сверхпроводник и прямой доступ к огромной геотермальной и солнечной энергии, не могли бы вы просто преобразовать электрическую энергию в тепловую там, где она была необходима для того же эффекта?
@ Ирвинг Вашингтон, нет. Мой ответ зависит от того, как Нивен использовал сверхпроводник. В тот момент, когда вы начинаете преобразовывать энергии, идея разваливается.
@JBH Я не должен полностью понимать механизм. С точки зрения питания шторма, чем нагревательный элемент вокруг здания, работающий от тепловых сверхпроводников, отличается от нагревательного элемента, работающего от электричества?
@IrvingWashington К сожалению, я не могу найти источник и, следовательно, точную причину. Это был комментарий физика-лазерщика о той же идее использования в качестве лазерной защиты космического корабля (распределение лазерной энергии по всему корпусу космического корабля). IIRC, алмаз был близок к максимальной теплопроводности, которую мы можем иметь в теплопроводности. Но, в зависимости от технического уровня, экзотическая материя, способная к тепловой сверхпроводимости, вероятно, не более диковинна, чем, скажем, сверхсветовая сверхсветовая туннель...
@IrvingWashington, природа сверхпроводящего материала Niven заключается в том, что материал всегда имеет одинаковую температуру в каждой точке на своей поверхности. Возьмите один конец сверхпроводящего провода и поместите его в вулкан, а другой — в океан, и океан закипит, потому что провод имеет одинаковую температуру (температура вулкана, которая является более высоким энергетическим состоянием, чем температура океана) везде. . Это теплопроводность. Но если вы используете электропроводность, вы должны где-то преобразовать ее в термал. Нивену не нужно было ничего конвертировать.
Так что, если я правильно понимаю, разница тут в эффективности. Вы можете добиться того же эффекта, преобразовывая тепловую/солнечную энергию в электричество и обратно, вы просто усложните систему и потеряете часть энергии в процессе. Однако, если источников энергии достаточно, основы конструкции все равно будут функционировать. Тогда возникает подвопрос: что технологически более правдоподобно: тепловая сверхпроводимость или геотермальные/солнечные генераторы в сочетании с электрическими сверхпроводниками и нагревателями?
Вам понадобятся обогреватели со всех сторон здания, сверху донизу. расточительный.
Как и как долго стационарная мегаструктура могла поддерживать на Земле постоянный шторм?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v