Как нанести на карту климат и биомы планеты, заблокированной приливами, без эффекта Кориолиса?

Я просматривал несколько видеороликов и читал о картировании климата и биомов для вымышленных миров, очень похожих на Землю (видео Artifexian очень помогли), но мне было любопытно, как бы вы определили размещение биомов на планета с аномальным ветром и водными течениями. У меня было много проблем с поиском большого количества информации по этой конкретной теме, поскольку все ответы, которые я нашел, касались планет с эффектом Кориолиса.

Сама планета в основном состоит из воды с несколькими крупными континентами и множеством островов, атмосферным давлением ниже, чем на Земле, а также более высокой средней температурой и периодом вращения/орбиты около 250 дней (вероятно, что приводит к отсутствию эффекта Кориолиса).

Предполагая, что планета в основном представляет собой океан с большими континентами, такими как Земля, как вы наметите / определите размещение климатов и биомов на планете, заблокированной приливами, без эффекта Кориолиса, такого как этот? Например, расположение биомов по долготе/широте и влияние странного ветра и течения на расположение биомов.

Значит, ваша планета не вращается?
@DonFusili технически это так. Время совершения одного оборота равно времени совершения оборота
Правильно, я неправильно истолковал период вращения и подумал, что вы предположили приливно-отливный замок -> нет силы Кориолиса, мой плохой.
Вы можете использовать Венеру в качестве примера. Конечно, он не совсем заперт от приливов, но достаточно близко, чтобы Кориолисом можно было пренебречь.
Вы также хотите посмотреть на этот вопрос WB, он охватывает многое из того, что вы спрашиваете. worldbuilding.stackexchange.com/questions/4850/…
Атмосфера Венеры сверхвращается, как это применимо здесь?
В основном это обсуждается здесь: worldbuilding.stackexchange.com/questions/151565/…
@PcMan, хотя это похоже, ответ не распространяется на супервращение и в значительной степени зависит от эффекта Кориолиса и быстрого вращения планеты.
@thewildnobody, хотя ответ действительно помогает, я ищу, как вы могли бы отобразить это

Ответы (2)

В моем понимании (которое ограничено) господствующие ветры на таком мире будут сильно дуть из подзвездной зоны (область планеты с наиболее прямым солнечным светом, скорее всего непригодная для жизни), поскольку там атмосфера постоянно расширяется, вынуждая воздух наружу в области с более низким давлением вокруг него и, в конечном счете, в замерзшую ночную сторону планеты, где атмосфера постоянно конденсируется, хотя вы, вероятно, уже знали об этом.

Вы сказали, что не хотите никакого эффекта Кориолиса, но если планета вообще вращается, а эта вращается, то трудно представить, что она имеет нулевой эффект Кориолиса. Но предположим, что эта планета находится на правильном расстоянии от своей звезды, чтобы продолжительность года/дня была достаточно большой, чтобы она вращалась со скоростью, создающей пренебрежимо малое значение Кориолиса. Однако, если есть незначительные ветры Кориолиса, как охлаждающий воздух переносится обратно с ночной стороны на дневную сторону? Похоже, что как только он достигнет самого дальнего края ночной стороны, если не будет силы, чтобы перенаправить его, воздух просто замерзнет и упадет в виде снега, быстро уничтожив атмосферу планеты, что было бы обломом. Должен быть какой-то механизм пополнения, чтобы вернуть этот воздух-снег обратно на дневной свет.

С другой стороны, планета подвергается постоянному нагреву без передышки. Если поверхность планеты в основном состоит из воды, как вы говорите, вам лучше надеяться, что есть большой континент, доминирующий в подзвездной зоне, иначе океаны там, вероятно, просто испарятся, оставив место для стока остальных океанов, куда они тоже испаряются, оставляя сухую оболочку мира. Этот центральный континент наверняка был бы адской пустыней. Полуразумно предположить, что в этом месте мог бы существовать большой континент, поскольку континенты имеют большую массу, чем океаническая кора, и поэтому, особенно если континент представляет собой Пангею или имеет несколько довольно экстремальных горных хребтов, он может действовать как орбитальный своего рода стабилизатор, притягивающий эту часть планеты в это положение, чему, конечно же, способствует большее распределение массы на планете».

Если жителям планеты повезет, центральный континент будет окружен большими океанами, а другие континенты будут наслаждаться почти постоянным океанским бризом, дующим из подзвездной зоны, создавая средиземноморский климат на побережьях этих континентов, ближайших к подзвездной зоне, что мы будем называть Внутренние побережья. Здесь, в Калифорнии, мы сталкиваемся именно с этим, поскольку земля расположена на западной окраине ее континента, где господствующие ветры приносят влагу с обширного Тихого океана.

В зависимости от того, насколько далеко край подзвездной зоны находится от края ночной зоны, у вас может быть много области для работы с обитаемой полосой или очень мало, на что влияют такие вещи, как осевой наклон планеты, расстояние до нее. от его звезды и светимости звезды, всего, в чем я очень плохо разбираюсь. Я знаю, что если осевой наклон достаточно велик, северная и южная крайности обитаемой полосы будут испытывать некую форму смены дня и ночи вместо времен года.

Помните, что у этой планеты нет экватора как такового, по крайней мере, в отношении климатических зон, а вместо этого есть центральная точка, подзвездная точка, где звезда находится в зените, а также подзвездная зона планеты аналогична тропикам Земли. . Там, где климат на Земле в значительной степени определяется расстоянием от экватора, климат на нашей заблокированной приливами планете будет определяться расстоянием от подзвездной зоны, образуя концентрическое расположение, как цель или глазное яблоко, а не поперечное, как земные широты. Имейте это в виду и соответствующим образом размещайте свои климатические регионы.

Между тем, у нас есть горные хребты и другие формы рельефа, которые могут создавать тени от дождя или плодородные долины. Снова взглянув на Калифорнию, мы видим бесплодные пустыни почти рядом с лесистыми горами и на тех же широтах. Вы можете использовать топографию для создания климатических регионов, если вы знаете свое дело.

Фактически, большая часть экосистемы и климата на этой планете, вероятно, будет зависеть от местной топографии. Внешний вид склона вполне может определить, какие типы организмов могут там выжить. Это, безусловно, влияет на распределение растений на Земле: более устойчивые к жаре растения растут на южных склонах гор в северном полушарии, а более пышно растут на более тенистых северных склонах. На планете, находящейся в состоянии приливов и отливов, склон с аспектом, обращенным к солнцу, будет иметь совсем другие условия, чем склон с аспектом, обращенным к солнцу, и аспект с таким же углом к ​​земле в подзвездной зоне, вероятно, будет необитаем для всех. но самые выносливые формы жизни. Я полагаю, что лучше всего жизнь будет процветать в горных районах, где много тени. Помните, что тени на этой планете более или менее постоянны.

Короче говоря, посмотрите на Землю и адаптируйте такие вещи, как преобладающее направление ветра, топографию и угловое расстояние от экватора/подзвездной точки, в подходящую ориентацию и положение на вашей заблокированной приливами планете. Это то, что я делаю, когда строю этот увлекательный тип мира.

Я надеюсь, что это было полезно.

Вы не указали тип звезды, но чтобы получить заблокированную приливом планету в обитаемой зоне, она должна быть M (красный карлик) или K (оранжевый карлик) на расстоянии ≤0,6 а.е.:

Пересечение обитаемой зоны и приливной зоны захвата

Это также означает, что период планеты будет где-то между 12 и 219 днями, что немного меньше желаемых 250, согласно некоторым быстрым расчетам (попробуйте здесь , имея в виду, что вам нужно использовать значения слева от радиуса приливного замка, который попадают в желтую обитаемую зону). Это означает, что ваш эффект Кориолиса будет сильнее, чем ожидалось, но это хорошо, потому что вы хотите, чтобы атмосфера циркулировала.

Более новые модели предсказывают, что вместо концентрического кольца перегретого воздуха сила Кориолиса будет «растягивать» подзвездную атмосферу в продольном направлении, как в этом примере:

Модели поверхностного ветра и океанских течений

Источник: https://www.pnas.org/content/111/2/629 .

Левая колонка (A и B) показывает направление и скорость приземных ветров, правая (C и D) океанские течения. Имейте в виду, что это модель разных планет с океаном, с белым, как морской лед, и синим, как открытый океан, но шаблон сохраняется в нескольких симуляциях: каждое полушарие — собственная атмосферная ячейка с температурой, давлением и т. д., растягивающаяся и зеркально отображаемая. по экватору:

Моделирование НАСА

Источник: https://www.nas.nasa.gov/SC19/demos/demo30.html .

Верхние слои атмосферы и приземные ветры нескольких симуляций

Источник: http://serious-science.org/the-climate-and-habitability-of-planets-with-eternal-day-and-night-sides-5289 .

Вы заметите, что орбитальный период и другие детали варьируются от одной симуляции к другой, с общей тенденцией к тому, что чем длиннее период, тем меньше «растяжение», причем все периоды до сих пор выражались от низких до средних двузначных чисел.

На мой взгляд, это означает, что климат будет отражаться вдоль экватора на большей части подзвездной поверхности, при этом самые холодные климатические зоны образуют дуги поперек антизвездной поверхности выше и ниже более теплого (но бесплодного) ночного экватора.

Если вы привержены периоду в 200+ дней и его сверхнизкому коэффициенту Кориолиса, вот что происходит, когда период приближается к 100 дням (крайний справа):

Сравнение состояний атмосферы

Источник: https://www.researchgate.net/figure/Different-troposphere-circulation-states-identified-by-Carone-et-al-2015-for-tidally_fig1_321418244 .

Радиальный поток, или одиночная ячейка, заполняющая большую часть подзвездной поверхности планеты, с чем-то вроде атмосферного хребта по эту сторону терминатора. (Имейте в виду, что на этой диаграмме показаны верхние слои атмосферы, поэтому приземные ветры будут противоположного направления).

Исходя из этого, я бы предположил тропический климат в подзвездной точке, высыхающий до саванны, а затем жаркие пустыни по мере приближения к Терминатору, кольцо умеренных деревьев, поглощающих последний полезный солнечный свет на этом хребте, затем быстрый переход к более холодным лугам и покрытые кустарником обращенные к солнцу склоны холмов перед темными пустошами за ними.

Чем длиннее период, тем меньше будет тропическая зона и больше станет жаркая пустыня.

Не зная, где будут ваши континенты и как они будут формировать океанские течения, и как эти течения будут взаимодействовать с преобладающими ветрами, я не думаю, что можно получить более конкретную информацию, чем это.