Предположим, что вся Земля (вся земля) покрыта городом. Каким был бы климат в разных его частях? То есть, каково было бы на побережье или внутри страны?
Я предполагаю, что внутри страны будет невыносимо жарко, потому что у вас есть эффект теплового острова всей планеты плюс почти нет ветра. На мой взгляд, внутренние части города также почти наверняка будут страдать от почти вечной засухи. Однако это только мои мысли, и я никоим образом не являюсь экспертом по климату или влиянию городской застройки на локальный и глобальный климат.
То, что вы описываете, — это гигантский городской тепловой остров (UHI).
Я упрощаю это здесь, но в основном бетон и асфальт поглощают больше тепла и выделяют его медленнее, чем сельские районы, и этот эффект может быть преувеличен там, где есть высокие здания и узкие улицы, поскольку они задерживают воздух и, следовательно, тепло.
Разница температур между городскими и сельскими районами обычно наибольшая в вечернее время, поскольку в городских районах процесс охлаждения замедляется.
Известно, что этот эффект потепления не преувеличивается с течением времени, т.е. города не становятся теплее постоянно.
Размер города может повлиять на процесс вечернего охлаждения, поэтому центр области с высокими зданиями и узкими улицами будет охлаждаться после окраин этой области. Но они не обязательно достигнут более высокой температуры, во-первых, только потому, что они являются центром этого урбанизированного района.
Таким образом, в целом, ваш город размером с планету, вероятно, будет на несколько градусов теплее, чем если бы он оставался в сельской местности, особенно ночью.
Известно, что UHI в более жарком климате вызывают осадки, поскольку облака поднимаются над этими теплыми воздушными карманами, что приводит к осадкам. Так что больше дождей вокруг побережья вашего гигантского UHI, это будет особенно верно, чем ближе вы подойдете к экватору и районам, где преобладают ветры с океана. Конечно, при отсутствии сельской земли приходится сливать много воды. Тем не менее, количество осадков в определенной степени будет зависеть от естественной географии (например, насколько выше уровня моря находится местность).
Вещь, которая делает тепловые острова такими важными , частично заключается в том, что они находятся в карманах , контрастирующих с более прохладными формами земли вокруг области с жестким ландшафтом, и этот перепад затем приводит к локальным конвекционным петлям, удерживая нагретую воздушную массу над городским ландшафтом.
Вся перспектива меняется без контраста; нам нужно знать НАМНОГО больше о планете в целом, чтобы давать разумные ответы:
Нам также нужно знать, насколько тщательно это было продумано и спланировано в процессе — есть некоторые стратегии, которые могли бы сделать крупномасштабное городское озеленение гораздо менее неблагоприятным для климата:
Надеюсь, вы уловили идею.
Как отметил @KMo, эффект острова тепла (HIE) на самом деле не повлияет на ветровой ветер или общий характер ветра. Вы по-прежнему будете получать относительно нормальные ветры.
Большое влияние на количество осадков окажет высота города. Когда ветер отклоняется вверх, его плотность/давление уменьшается, и он не может удерживать столько воды. Затем эта вода выпадает в виде дождя.
Если мегаполис похож на наши собственные города, где большинство зданий имеют высоту от 1 до 10 уровней, то это ни на что не повлияет. Передний край города на побережье будет представлять собой невысокую холмистую местность, что может немного увеличить количество осадков.
Если здания выше на 100-200 уровней, то краевые эффекты становятся более выраженными, и на краю выпадает больше осадков.
Если здания 500+ уровней, они начинают иметь эффект гор, и вы, как правило, получаете очень мало дождя вдали от побережья.
Я вижу 3 проблемы. Один из них касается управления водными ресурсами. Вода, собранная на побережье, должна транспортироваться к центру. Во-вторых, нехватка О2 из-за гибели растений. Третье, относящееся ко второму вопросу, — массовый голод из-за нехватки продовольствия.
Ходят разговоры о том, что это создаст эффект горячего острова, но я обнаружил, что всякий раз, когда люди представляют себе мировой город, они думают в терминах наших сегодняшних городов — бетона, стекла и стали (в основном), и поэтому понятно, что в конечном итоге они такая точка. Я всегда думал, что город в целом, но особенно, если бы город растянулся по всему миру, я думаю, что мир должен был бы соответствующим образом приспособиться.
Во-первых, что касается новых строительных материалов, которые, вероятно, будут разработаны к тому времени, когда мир сможет продвинуться до точки покрытия планеты. Я не думаю, что материалы, которые будут использоваться, будут материалами текущего времени.
Следующее, что крыши зданий — отличное место для зелени. Вы можете легко положить траву, деревья и цветы поверх зданий. Со спутника казалось бы, что планета полностью зеленая. Только подойдя поближе, вы увидите город внизу. Оттуда вы все еще можете покрыть стороны строений зеленью. Эти вещи уже существуют по всему миру, и поэтому я думаю, что мировой город, скорее всего, пойдет по этому пути.
Я уверен, что это по-прежнему окажет серьезное влияние на климат, но я думаю, что это сведет к минимуму любой эффект горячего острова и сделает это место более приятным для просмотра и проживания.
Ну, все зависит от того, как построен ваш город. Если большинство ваших зданий одно- или двухэтажные, то отсутствие ветра вряд ли будет проблемой (в отличие от того, если бы каждое здание было 20-этажным).
Кроме того, это зависит от того, сколько зеленых насаждений у вас есть в городе. Например, Нью-Йорк — это не просто одна большая бетонная плита со зданиями на ней, у вас есть центральный парк, большая зеленая зона в центре города. В этом глобальном городе у вас может быть много зеленых насаждений, и вы все равно будете утверждать, что весь мир покрыт городом.
Что-то, что следует учитывать, вам все равно потребуются фермы по выращиванию сельскохозяйственных культур, фермы по выращиванию деревьев и фруктовые сады в вашем общепланетарном городе, иначе у вас не будет ни еды, ни древесины. Даже если они построены в городе, они все равно должны существовать, уменьшая эффект обогрева.
Наконец, рассмотрим первоначальную температуру планеты, если большая ее часть изначально была замерзшей пустошью, наличие этого мегаполиса могло бы вместо этого сделать ее комфортной температурой.
Джефф Зейтлин
Вакус Дрейк
Моррис Кот