Какой была бы температура в черной пустыне?

В основном это спрашивают из простого любопытства, так как это предыстория персонажа РИЖД в моей истории, и, таким образом, мало что можно ожидать от научной строгости. Но в основном этот персонаж — один из последних выживших из племени, жившего в пустыне из черного песка. И мне было интересно, не приведет ли песок пустыни к цвету, полностью противоположному спектру поглощения тепла, к какой-нибудь сумасшедшей, непригодной для жизни вещи с дневной температурой там. Станет ли от этого в пустыне жарче? Если да, то сколько? Смогут ли они вообще выжить там?

Конечно, черный песок более горячий, чем белый или желтовато-коричневый. Отличная идея для необитаемой пустыни!
@John, на всех фотографиях пустыни Атакама, которые я могу найти, не видно спектрально чернозема.
Черные пески @John происходят из-за эрозии базальта. Таким образом, вы, скорее всего, увидите его на низких высотах, чем на очень высоких горных вершинах.
FWIW, пустыни не обязательно жаркие. Пустыни образуются из-за недостатка воды. В некоторых, включая большую часть западной части США, может быть чертовски холодно, зимой на земле лежит (небольшое количество) снега.
@JBH Я ошибаюсь, это не часть Атакамы, это Лагуна-дель-Лаха, а не настоящая пустыня, но в Исландии есть холодная черная пустыня.
Между прочим, для этого вам не нужна мудреная наука — просто выйдите на улицу в жаркий день и поставьте одну босую ногу на асфальт, а другую — на бетон.
Лос-Анджелес меняет часть своей городской черной пустыни (асфальтовые дороги) на белую, а температура прямо над дорогой падает примерно на 10 градусов по Фаренгейту. foxnews.com/ru/2018/04/10/…

Ответы (8)

Я не могу найти пустыни с спектрально черным песком на Земле, но я могу найти Рейнисфьяру в Исландии , где есть настоящие пляжи с черным песком.

Есть больше последствий, чем просто жара

Я собираюсь предположить, что у нас есть законная спектрально-черноземная форма от нормальных планетарных процессов, а не от магии. В этом случае почва обычно состоит из кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, углерода, натрия, калия, водорода и азота.

Восемь химических элементов составляют большую часть минерального вещества в почвах. Из этих восьми элементов кислород, отрицательно заряженный ион (анион) в кристаллических структурах, является наиболее распространенным как по массе, так и по объему. Следующими наиболее распространенными элементами, все положительно заряженные ионы (катионы), в порядке убывания являются кремний, алюминий, железо, магний, кальций, натрий и калий. Ионы этих элементов соединяются в различных соотношениях, образуя различные минералы. Более восьмидесяти других элементов также встречаются в почвах и земной коре, но в гораздо меньших количествах.

Органическая фракция почвы, хотя обычно составляет гораздо менее 10% массы почвы по весу, оказывает большое влияние на химические свойства почвы. Органическое вещество почвы состоит в основном из углерода, водорода, кислорода, азота и в меньших количествах серы и других элементов. Органическая фракция служит резервуаром для необходимых для растений питательных веществ, азота, фосфора и серы, увеличивает способность почвы удерживать воду и катионный обмен, а также улучшает агрегацию и структуру почвы. ( Источник )

Он светлый, когда в нем много кремния, алюминия и магния. Он коричневый, когда много углерода и железа. Песок имеет цвет от желтого до белого, потому что в нем содержится огромный процент кремнезема.

Настоящий спектрально-чернозем имеет вулканическую природу и содержит очень и очень высокие уровни железа и магния. Наиболее очевидным из них является обсидиан. Дело в том, что настоящий черный камень имеет больше общего с металлом, чем с песком или почвой.

  • Он плотный, то есть тяжелый, какая жизнь может быть в пустыне, будет труднее отодвигать почву в сторону для корней или нор.

  • У него будут более тонкие, более острые края для зерен почвы, а это означает, что вы найдете «более плотных» тварей, защищенных от камней. Это означает толстые хитиновые оболочки и плотные одревесневшие корни. Жизнь будет, скажем так, более злой и упрямой, чем в традиционной пустыне. Имейте в виду, что такие почвы не особенно благоприятны для жизни, а это означает, что вы не найдете того прекрасного зеленого блеска на почве, которую вы видите в начале « Звездных войн: Изгой-один» .

  • Почва будет намного теплее, чем в традиционной пустыне, поскольку она поглощает гораздо более широкий спектр света. Однако теплопроводность вулканических почв намного ниже, чем у почв с высоким содержанием кремнезема, а это означает, что чернозем очень быстро теряет тепло по сравнению с песком после захода солнца. ( Источник и документ с метательным грузом ) Песок будет очень, очень горячим, чтобы ходить по нему днем, но прохладным или холодным ночью.

  • С другой стороны, из-за того, что почва поглощает так много энергии, воздух будет холоднее в течение дня, на закате появится прилив тепла, и около 2 часов ночи будет очень холодно. В целом в спектрально-черной пустыне будет очень холодно.

Это кажется идеальным топливом для сумасшедших опасных хищников, с которыми племя сражается. Я почти хочу, чтобы природа РИЖД позволила мне изучить ее подробнее сейчас!
«такие почвы не особенно благоприятны для жизни, а это означает, что вы не найдете того прекрасного зеленого блеска на почве, которую вы видите в начале «Звездных войн: Изгой-один»» — это просто неправильно. Вулканические почвы славятся своим плодородием, потому что они содержат высокую концентрацию полезных минералов: вулканология.геол.уксб.эду /почва.хтм Начало фильма «Изгой-один» было снято в Исландии, образованной вулканами; Я был там, и он такой же зеленый, как в фильме. (Раньше здесь было много лесов, пока не появились люди и не вырубили их.) См. также Новую Зеландию, Гавайи, Везувий, ...
Кроме того, ваш третий и четвертый пункты противоречат друг другу: низкая теплопроводность ограничивает количество тепла, которое может поглотить почва. Хотя верхний слой действительно сильно нагревается, это тепло не проникает далеко в землю. В течение дня почва быстро достигает примерного теплового равновесия, при котором она излучает столько энергии, сколько поглощает. Во всяком случае, я ожидаю, что воздух будет нагреваться немного быстрее в течение дня, так как он находится в контакте с более горячей поверхностью.

Черный песок будет иметь более экстремальные перепады температуры, чем более светлые цвета. Из-за этого в вашей пустыне с черным песком будет жарче днем ​​и холоднее ночью, чем в обычной пустыне. Это связано с тем, что все объекты выделяют и поглощают некоторое количество теплового излучения , а более темные объекты излучают и поглощают больше.

Однако большая часть обмена тепловой энергией на Земле происходит за счет теплопроводности и конвекции , поэтому их влияние не будет очень сильным. В конечном счете, это не будет делать никаких «безумных, непригодных для жизни вещей» с температурой, и у вас все еще может быть пригодная для жизни пустыня.

Зависит от таборного числа песка. Что-то черное в видимом свете поглощает солнечный свет, но если оно белое в инфракрасном, оно излучает медленно. Например, TiO2 (пигмент белой краски) имеет противоположное значение: белый в видимом диапазоне, черный в инфракрасном.

Я был на вулканических пляжах и в части египетской пустыни, которую называют «черной». Например, вот фотография пляжа недалеко от того места, где я был:

введите описание изображения здесь

Нет такой ужасной разницы с белым пляжем. Через какое-то время на полном солнце они оба стали горячими, и, насколько я помню, какая бы разница ни была, она была не очень заметна. Сам песок становится немного горячее, но поскольку он поглощает больше света, он отражает меньше тепла, поэтому, когда вы носите подходящую обувь, это не имеет большого значения.

Из того, что я знаю, если песок в таких огромных количествах черный, то его происхождение должно быть вулканическим. Наличие магматической активности вокруг уже делает место довольно горячим, хотя песок, возможно, возник в другом месте и по-разному перемещался к месту вашей пустыни, что означало бы, что в этом районе нет высокой вулканической активности.

Конечно, чтобы дать точный ответ, необходимо принять во внимание гораздо больше факторов: средняя температура вашего мира, степень влияния парникового эффекта, осевой наклон планеты и относительное положение пустыни. на экваторе...

Но чтобы дать приблизительный ответ на ваш вопрос: да, черный песок будет означать большее поглощение света (и, следовательно, тепла) почвой, что приведет как к более жаркому климату в этом районе, так и к гораздо более горячей почве. Насколько многое зависит от многих вещей, от простой запретной зоны с небольшим количеством живых существ или вообще без них до озер расплавленного стекла (условия для этого могут быть слишком экстремальными для того, чтобы на остальной части могла быть жизнь). планета).

В этих пустынях всегда будет жарче, чем в обычных. Насколько неумолим этот район, зависит от вас, и, поскольку вы сказали, что в этой истории мало надежды на научную строгость, всегда есть возможность использования теплозащитных технологий в сочетании с подземными городами или просто существами, которые выдерживают чрезвычайно высокие температуры.

«Наличие магматической активности вокруг уже делает место довольно жарким» — не совсем так. Это часто создает локальные горячие точки, теплые источники и т. д., но такие места, как Новая Зеландия и Исландия, обычно не бывают теплыми только потому, что они были созданы вулканами.
Я имел в виду магматическую активность в виде постоянных извержений или потоков лавы.

Канарские острова представляют собой группу островов, которые являются территорией Испании у побережья Африки в 62 милях или 100 км от их ближайшей точки. Они также находятся на той же линии широты, что и пустыня Сахара. Считается, что они имеют пустынный или полупустынный климат.

Они также являются сильно вулканическими, образованными из горячей точки океана, подобно Гавианским островам, что означает, что вулканы извергают то, что известно как базальт Срединно-океанического хребта или MORB.

Это привело к созданию таких территорий, как национальный парк Тиманфайя на Тенерифе, которые можно описать как имеющие черные пески и пустынную среду. Температура там не намного выше, чем в других пустынях на тех же широтах. Хотя, как говорили другие, то, что определяет пустыню, — это количество осадков, на Южном полюсе есть пустыни с температурой ниже нуля.

Из того, что я читал некоторое время назад, более темные области на Луне на самом деле представляют собой вулканическую породу, которая при освещении солнцем выделяется на фоне пустоты космоса, но на самом деле была бы черной или почти черной, если бы вы смотрели на нее с Земли.

Освещенная сторона Луны может достигать от 100 до 120 градусов по Цельсию (210-250 градусов по Фаренгейту). Имейте в виду, что это точно такое же расстояние от солнца, как и мы, хотя у него нет атмосферы.

Здесь немного другой подход.

Этот район на самом деле является пустыней, ПОТОМУ ЧТО он черный, и обычно в этом районе был бы более умеренный климат, если бы там была нормальная почва и песок.

(Это может противоречить некоторым научным выводам, которые излагают другие, но, если вы не слишком беспокоитесь о высокой науке и просто ищете что-то, что звучит правильно, тогда это может сработать для вас)

Вы можете получить приближение первого порядка, посетив большую парковку.

Мой обычный опыт при расчете того, что надеть на улицу, заключается в том, что при ясном небе на улице становится на 10 градусов теплее (20 градусов по Фаренгейту). А ветер со скоростью 5-10 км/ч (3-6 миль в час) делает его на 5C (10F) холоднее.

Однако есть тепловая температура и ВАША температура. В белой среде вы будете получать солнечный свет под разными углами. Зимой вы можете легко удвоить эти цифры в солнечный день.

Вторичный эффект: в небольших черных пустынях (автостоянки, скажем, до 30 км (20 миль) в поперечнике) теплая поверхность создаст конвекцию. Пилоты планеров ищут термики на стоянках или вспаханных полях. самоограничение. В больших пустынях воздух не может проникать достаточно быстро. Таким образом, вы получите теплую область с низким давлением.

Если вы хотите испытать это здесь, на Земле, в большем масштабе, посетите национальный памятник «Лунные кратеры» в Айдахо. Вы можете ссылаться на данные метеостанции и сравнивать. Недостаточно большой, чтобы не охлаждаться снаружи. Снимок со спутника Гугл:

https://www.google.ca/maps/place/Craters+of+the+Moon+National+Monument+%26+Preserve/@43.1170294,-113.9920283,117932m/data=!3m1!1e3!4m5!3m4!1s0x54aa5f3acc0c2525 :0x593b4ba65a2caf7b!8m2!3d43.2058067!4d-113.5001702

Возможно, вы захотите осмотреть лавовые поля Исландии или лавовые щиты на Гавайях.