Могут ли экстремальные климатические зоны существовать рядом друг с другом?

Я хотел бы сформировать свою планету таким образом, чтобы у меня была очень холодная ледяная пустыня рядом с очень горячей песчаной пустыней.

Под «рядом с» я не имею в виду несколько сотен миль друг от друга, с постепенно выравнивающимся климатом. Я говорю о пешеходном переходе, самое большее, 4-5 минут между ними. Зажгите сигарету на краю пустыни, прикончите ее, достигнув ледяной пустыни.

Обе области должны охватывать примерно 140 000-180 000 квадратных миль.

Есть ли способ, которым подобная область могла образоваться естественным путем, без вмешательства людей и без магии?

Если нет другого выхода, я бы использовал для этого горы, но я бы хотел, чтобы обе области были более или менее плоскими.

Вы можете выбрать положение планеты вокруг выбранной вами звезды, ее размер, количество лун и все эти махинации.

Изменить: как было предложено, я добавлю еще пару ограничений, чтобы немного сузить вопрос:

  1. Тот, кто сделает правдоподобно возможным избавиться от проблемы с высотой (единственный вариант - расстояние по вертикали, а не по горизонтали), получит от меня 10 воображаемых голосов! Это не означает, что ответы, поощряющие вертикальное расстояние, не приветствуются.
  2. Подземные системы следует, по возможности, использовать только в том случае, если обе зоны действительно находятся под землей. Возможно, это делает подземные системы бесполезными, но позволю себе удивиться.
  3. Приливная блокировка планеты, если ее можно использовать для целей этого вопроса, очевидно, разрешена.
  4. Эти 2 Области не обязательно должны быть обитаемыми. Однако остальная часть планеты должна. [люди, которые там эволюционировали, без посетителей]
  5. Это не обязательно должен быть водяной лед. Приветствуется любой лед, допускающий такую ​​ситуацию. Бонусные очки за лед, который не убивает людей, которые хотят его пересечь.

Редактировать 2: Температуры

Вы можете предположить температуру следующим образом.

Ледяная пустыня:

  • в крайних случаях падение до -90 до -120 ° по Цельсию.

  • должна быть в среднем где-то между -60 до -70 ° по Цельсию.

Граница:

  • все, что поможет вам (и, следовательно, мне) найти решение проблемы.

Песчаная пустыня:

  • в крайних случаях до 80-100 °С.
  • должна быть в среднем где-то между 70 и 80 °C.

Если у вас есть идея, которая действительно может сработать, но требует небольших исправлений в этих числах, добавьте их в свой ответ, они обязательно будут признаны.

Не с такими ограничениями, нет.
Если вас не волнует ничего, кроме разницы температур, это может быть возможно при экстремальной высоте на планете с низкой гравитацией, которая все еще имеет относительно плотную атмосферу и интенсивную геологическую активность в горячей части — возможно, с такими параметрами. Но жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, там, конечно, была бы невозможна. Вы имеете в виду водяной лед? Может быть, было бы лучше, если бы вы могли поставить больше ограничений на свой вопрос. Вы бы согласились, например, с обширной подземной системой пещер?
«Зажги сигарету на краю пустыни, докури ее, когда достигнешь ледяной пустыни». не уверен в этом, но "Закурить на краю ледяной пустыни, 20 секунд пролететь и быть в пустыне". обязательно - горное плато в пустыне.
Я приветствую сделанные вами изменения, но я думаю, что вы не удосужитесь определить, какие температуры вы хотите. Среднее, крайности и так далее. Укажите область И край, где они должны встретиться. Обитаемый современными людьми? Как они развивались там?
Действительно большой десерт с супер высокими горами и огромным сдвигом ветра. Это возможно. Подумайте о Моаве -> Скалистые горы -> Великие равнины.
Погода на границе между этими регионами, скорее всего, будет… эпической.
Вы должны были бы жить близко к мертвой точке, чтобы достичь этого. Квадратные метры, которые вы описываете, составляют 374 мили в длину и ширину. Другая ваша проблема в том, что вы можете пройти 1 милю за 4-5 минут, даже если вы идете со скоростью 12 миль в час, что безумно. При обычной скорости ходьбы вы можете пройти 1300 футов за 5 минут. Если только вы не применяете научно-фантастические силовые поля. Вероятно, будет умеренная зона, точно в центре, из двух зон со средней температурой 5°C, и, учитывая длину и ширину 374 миль, эта зона, вероятно, будет иметь ширину в милях, и вы можете пройти только 1300 футов.
Я наблюдаю, что самое холодное место на земле находится на вершине ледяного хребта в Антарктиде, где температура достигает только -92°С, а самым жарким местом была пустыня Лут в Иране, где температура достигает +70°С. Другими словами, ваши желаемые диапазоны уже выходят за пределы земных норм — сблизить их будет еще сложнее.
Если вы игнорируете температуру, но ориентируетесь, скажем, на количество осадков, на Гавайях есть несколько отличных примеров.
Как человек, живущий в Техасе, я могу заверить вас, что - ДА - разные экстремальные климатические зоны могут существовать рядом друг с другом.
@Olaf Klausson Вы говорите, что районы не должны быть пригодными для жизни, должна ли планета быть пригодной для жизни? Смежные крайности возможны на планете почти без атмосферы.
Это легко, если вам не нужна атмосфера.
Мог ли наш гипотетический путешественник поехать на верблюде?
Мог ли гипотетический путешественник взять БАРТ ? Это бы решило!
Я знаю, что это не полностью соответствует спецификациям, но если бы у вас практически не было атмосферы и вы находились бы близко к звезде, на солнце было бы очень жарко, а на темной стороне планеты было бы холодно. При правильной скорости вращения и расстоянии от звезды вы можете достичь температуры пустыни на солнечной стороне и арктической температуры на темной стороне. С правильными крайностями линия, которую вы ищете, будет там, где солнце перестает светить.
@Мартин Боннер -92C в Антарктиде? Где и когда? Любой источник?
К ОП, какое давление вам требуется? Может ли атмосфера быть почти вакуумной?
@Anixx theguardian.com/world/2013/dec/10/… ... где написано -94,7. Вы простите ошибку на пару градусов?
@ Мартин Боннер Я вижу, это было измерено со спутника! Интересно. На Земле я считаю, что самый холодный зарегистрированный был -89C
связанные с этим

Ответы (28)

Космические зеркала/линзы

Возможно, вы знакомы с жаркой муравьев с помощью увеличительной линзы... Если вы сфокусируетесь не на точке, а на области, вы получите более теплое место и большую область, которая будет холоднее.

Сосредоточение энергии солнца на довольно небольшой области мира повысит температуру этой области ... если ваш мир естественно холодный, эти «искусственно» нагретые области вполне могут быть всего в нескольких минутах ходьбы от более холодных «нормальных» области вашего мира.

Представьте, что изображение ниже — это линза диаметром в несколько миль на геостационарной орбите над вашей теплой пустыней, но не совсем сфокусированная... так что окружающая часть пустыни постоянно находится в тени и немного холоднее, чем обычно для этой части мира, в то время как в центре намного теплее, чем в среднем.

Интересным побочным эффектом этого, вероятно, будет постоянный ветер, дующий в сторону жаркой области, так как горячий воздух в центре поднимается, он всасывает холодный воздух из окружающей области... что может привести к довольно захватывающей погоде. в самом центре области.

Вы, вероятно, не хотите поджечь мир.

Я вижу это как невероятно красивую луну из твердого кварцевого кристалла, которая всегда фокусирует солнечный свет на одном и том же месте на планете, которая также должна быть привязана к своему солнцу, верно? Как круто.
Однако луна-линза не должна быть идеальной сферой, поскольку она должна находиться в точке L1 между планетой и ее звездой. Чтобы фокальная точка почти идеально лежала на поверхности планеты, звезда, планета и луна были бы тогда слишком близко друг к другу.
С таким температурным градиентом в таком большом масштабе, скорее всего, будут штормы, достаточно сильные, чтобы разорвать человеческую плоть с костей.
@ N2ition Лунная штуковина никогда не сработает. Если только у вас нет 4 Юпитеров в вашей системе, чтобы блокировать ВСЕ входящие астероиды (и даже тогда дерьмовая тонна собирается пройти). Астероиды падают на Луну, образуется пыль, вот ваша идея. С другой стороны, если держать его в чистоте, то да ;)
Почти уверен, что это должно быть технологическое или магическое. И у @Spectantibus OP не было никаких требований к погоде ... Как бы то ни было, по своей природе наличие двух областей с такой огромной разницей температур поблизости будет иметь довольно экстремальную погоду. Я не уверен, что это будет совсем плохо.
@Adwaenyth хорошее замечание, плюс, я пытаюсь представить, как эти трое должны быть выстроены в линию, чтобы сфокусированный свет был направлен на темную сторону планеты, а не прямо на уже нагретую сторону, чтобы достичь резкие перепады температур.
@tfrascaroli Теперь я пытаюсь придумать, какие естественные процессы сохранят чистоту хрустальной луны. :) Какое природное явление, помимо атмосфер, удерживает астероиды от достижения поверхности?
@ N2ition ну, микробная жизнь может помочь в очистке ... может быть? в целом, мне очень нравится эта идея.. из нее также можно сделать увлекательное световое шоу..
@N2ition Может космические улитки?
На самом деле граница дня и ночи на маленьком теле без атмосферы МОЖЕТ сделать это без зеркала. На Луне есть кратеры, где край полностью освещен солнцем (почти постоянно), а центр находится в полной темноте, затененной хребтом. Это дает перепад температур более 150 °С от гребня до дна.
Должен ли объектив быть кристаллом? Не подойдет ли, например, гигантский шар из прозрачной жидкости (воды)? Это может гораздо проще справляться с загрязнениями/воздействиями.
Гигантский водяной шар действительно сработает, но у него будет куча других проблем... кипение, замерзание, что удерживает его на орбите?
После некоторых оценок я пришел к выводу, что мне придется пойти с этим. Он представляет собой решение проблемы, является творческим, и с комментарием @N2ition о кварцевой луне у меня в голове мгновенно возникли 2 или 3 сюжетных очка, в которых используется эта луна. :)
Извините, ребята, хрустальная луна не была бы прозрачной, даже если бы она была идеально чистой. По сути, ничто не прозрачно, когда достигает размера планеты. Юпитер состоит из газообразного водорода, но выглядит как полностью твердая сфера; Земные океаны состоят из воды, но вы не можете видеть океанское дно. Нет ничего такого, из чего можно было бы сделать луну, кроме магических материалов.
@Nathaniel для эффекта линзы, вам не нужна сферическая луна, которая говорит, что если бы она находилась на геосинхронной орбите, вам нужно было бы что-то, чтобы удерживать ее там ... Вы также можете иметь гигантское космическое зеркало в одной из точек Лагранжа, но на L4 или L5 это было бы удивительно точно, и поэтому также потребовалась бы довольно постоянная коррекция выравнивания (плюс, тогда ваша планета должна была бы быть привязана к солнцу)
Как сфокусированное пятно всегда будет в одном и том же месте? Вся планета должна была бы находиться на геосинхронной орбите с Солнцем — если бы это было так, то линза для синхронизации должна была бы быть стационарной — что не сработает.

Да

Пока вы счастливы провести эти 4-5 минут, путешествуя почти вертикально вниз на неконтролируемых скоростях.

Хотя это особенно много для высокого плато, вы можете поиграть с этим в свое время. Поместите плато на морскую сторону вашей сухой пустыни. Горы останавливают влажные морские ветры, проникающие вглубь материка, дождь падает на горы раньше или в виде снега на плато, а за ними виднеется низменная сухая пустыня.

«140 000–180 000 квадратных миль». Это было бы нестабильно, например, на Земле (но на Марсе, планете, которая не может сохранять океаны). Но у меня нет доказательств. Как вообще может образоваться такая структура? Мы снова переходим к магии и так далее довольно быстро. Имейте в виду, что даже при 1°С на 100 м (что является завышенной оценкой) для падения на 40°С нужна разница высот около 4 км.
Это может быть возможно во внутренней части континента типа Пангеи, большая часть внутренней части которого представляет собой пустыню. Плато такого размера? Я не мог сказать. Вы смотрите на крупный геологический разлом, создавший его, возможно, небольшую плиту, выталкиваемую окружающим давлением, далеко не стабильную в геологических временных масштабах, но люди не испытывают геологических временных масштабов.
Что ж, это может быть возможно, если на планете очень мало воды (так что пустыня будет намного ниже уровня земного моря) — тогда мы снова сможем отправиться, например, на ранний Марс. Но я все еще сомневаюсь, что это могло существовать с такими параметрами на земле даже в течение короткого времени (не то, чтобы вы это предложили). Интересный вопрос конечно. Хотелось бы, чтобы у меня было время проверить, действительно ли это возможно и как.
Это именно то, о чем я думал. Просто раздайте всем солдатам дельтапланы.
@Raditz_35 С другим составом атмосферы (например, в основном аргон) и более высоким g вы получаете «лучшее» Γ=-g/c(pd) (например, ~-40K/км для аргона и 2g)

Лужа магмы могла заглянуть в холодное пространство.

Я не знаю реальных примеров холодных и горячих пустынь , но в Исландии есть естественные горячие источники даже во льду и снегу.

Теоретически, какое-нибудь вентиляционное отверстие, подкрадывающееся вверх, могло сильно нагреть землю. Вам скорее нужно что-то, чтобы отражать тепло и/или успокаивать воздух, чтобы он нагревался. Такой температурный градиент создал бы сильный ветер на перекрестках. Это может объяснить наличие песка. Хотя, скорее всего, у вас будут неприятные испарения и черный песок.

Я не проработал все детали, но это кажется другим подходом.

(Если оба находятся под землей, можно сделать вход ледяной пещерой в Арктике, а бассейны магмы внутри естественной пещеры. Это тепло может даже объяснить некоторые из ледяных туннелей.)

Лава должна была находиться в опасной близости от поверхности и иметь длину и ширину 374 мили. Мне нравится эта идея, пока вулкан не извергается, затем пыль, убивающая экосистему планеты, заполняет воздух.
@cybernard: Вы имеете в виду, как Йеллоустоун? ;-)

Если бы у планеты не было вращения, то темная сторона и светлая сторона действительно сильно отличались бы для короткого путешествия. Это также привело бы к тому, что планета стала бы непригодной для жизни из-за экстремальных погодных условий из-за огромной разницы температур между горячими освещенными и холодными неосвещенными областями. Эффекты струйного течения могут объяснить переходную зону шириной в десятки миль, но не такую ​​узкую, как вы представляете. Таким образом, у вас есть в основном два варианта. А) Зависеть от приостановки недоверия. Б) Использовать резкое изменение высоты, как уже предлагали другие.

Мне приходит в голову еще одна необычная возможность. Если в результате извержения вулкана образовались кимберлитовые трубы, которые действовали как тепловые трубы после охлаждения из-за большого количества извергнутого металла, тогда вы могли бы просочиться в некоторые из кимберлитовых труб и испариться в пар. Это добавит тепла в заданную область. Возможно образование паровой завесы, аналогичной эффекту воздушной завесы на входе в офисные здания и торговые центры. Благодаря вертикальному выпуску высокоскоростного воздушного пара теплообмен между сторонами завесы значительно снижается. Таким образом, возможно (учитывая очень необычный набор планетарных особенностей) наличие горячей и холодной областей очень близко друг к другу.

4-5 минут ходьбы = МАКСИМАЛЬНАЯ миля
Ты опередил меня, пока я писал об идее реактивного течения. :) Оп говорит, что объекты Солнечной системы изменчивы - не может ли это позволить реактивный пар другого размера / силы / местоположения, чем земной? При чем тут разные вариации погодных эффектов с обеих сторон, особенно если на уровне земли?
@ N2ition Конечно, различия в наклоне размера планеты и т. д. изменят количество и характер рассеивания энергии, которую получает планета. И в конечном счете, погода — это просто слово, описывающее мгновенные условия движения тепла и жидкостей за счет поглощенной энергии.
@Raditz_35 4-5 минут ходьбы — это меньше мили! :О
@MissMonicaE MAX означает максимум
@Raditz_35 Я знаю, что :P Говорить, что 4-5 минут ходьбы — это МАКСИМАЛЬНАЯ миля, это все равно, что говорить, что люди имеют МАКСИМАЛЬНЫЙ рост 20 футов. Технически верно, но немного вводит в заблуждение.
@MissMonicaE Если вы живете на планете, заблокированной приливами и имеющей такой большой градиент температуры без какой-либо физической причины, я обещаю вам, что вы пройдете эту милю примерно за 5 минут.
Ваш первый ответ - лучший ответ, который я видел. Определенно могут быть очень сильные градиенты вдоль границы солнце-темнота. Они увеличиваются в местах с ограниченной атмосферой. Не уверен, что ваша скорость сработает, поскольку чем медленнее вращается планета, тем быстрее должна уравновешиваться энергия (поверьте, Кориолису не удается быстро разрешить наши дисбалансы). На самом деле ответом может быть быстро вращающаяся планета с вертикальным наклоном в стиле Урана.
К другим вашим вариантам: не вижу никакого влияния струйного течения, так как, по крайней мере, для основного полярного джета это СВЯЗАННО с температурными градиентами, а не их причиной) (см. термический ветер) ( это видео дает справедливое основное объяснение ). И ваш геологический отвод тепла наводит на размышления... но имейте в виду, что любое вертикальное движение создает вертикальную циркуляцию, которая должна вызвать некоторый горизонтальный ветер и перемешивание, тем самым делая такую ​​резкую границу жесткой. Хотя пожары сохраняют довольно четкую границу только потому, что они очень горячие, так что, может быть, это сработает?
Когда вы говорите «нет вращения», я думаю, что вы имеете в виду «приливно привязанный к своей звезде». Планета без вращения все равно будет иметь (вероятно, очень медленный ) цикл день/ночь, когда она вращается вокруг своей звезды. Он должен быть привязан к звезде, чтобы иметь «темную сторону» и «светлую сторону».

Здесь , на Земле, действительно существовал природный ядерный реактор . Другой, намного, намного более горячий, немного патологической формы, но все же естественный, мог бы создать нужные вам условия, нагревая четко ограниченную область, которая в противном случае была бы намного холоднее. Подумайте о четко очерченном горизонтальном слое почвы, состоящем из урана.

Я не проводил глубоких расчетов, необходимых для уверенности, но я думаю, что у вас может быть достаточно почвы над ним, чтобы защитить поверхность от радиации, не разрушая тепловой остров. Если нет, то вы сказали, что он не обязательно должен быть обитаемым.

Сюжетный бонус: из поверхности выступает особенно теплопроводный камень (или, может быть, искусственный мусор). Ваш персонаж зажигает сигарету, касаясь ее кончика.

В Аризоне есть несколько довольно «экстремальных» климатических зон внутри штата. Хотя он не переходит из жаркой пустыни в ледяную пустыню ... мы довольно резко переходим из пустынного климата в лесную / умеренную северную часть штата. Феникс и нижняя половина Аризоны буквально ниже по высоте. Чтобы добраться до северной Аризоны, есть плато, похожее на пример на картинке ниже. Это плато проводит жесткую границу между двумя биомами.

введите описание изображения здесь

Дневные и ночные температуры также отличаются тем больше, чем выше вы поднимаетесь.
@CeesTimmerman они часто это делают, хотя это зависит от других важных факторов, например, от того, создается ли преобладающее облачное покрытие склоном. Когда дело доходит до этого, полагайте, что причиной большей суточной изменчивости на высоте является более сухой воздух (хотя и другие факторы... такие как более сильные ветры, типичные для высоты, которые могут значительно изменить процессы отделения пограничного слоя... и вариации при орографических ветрах из-за сложности рельефа... вполне могут добавить дополнительные сложности)
Но ggiaquin, +1, хороший ответ. Это первый вариант, о котором я подумал, приятно видеть, что не все прибегают к далеким идеям! В основном вы часто смотрите примерно на 5 ° F на 1000 футов (в ситуациях, когда местность хорошо смешивается с близлежащим приподнятым воздухом ... (минимальное солнечное отопление, приличный ветер)). Думаю, мы могли бы позаботиться о том, чтобы сделать Северную Аризону пустыней, еще больше уменьшив уровень влажности (за счет дополнительных особенностей рельефа, меньшего количества влаги на планете и т. д.). К несчастью для нашего мира, даже для среднего изменения Аризоны на 25 ° F это будет около мили ... по вертикали ... более тяжелая / долгая прогулка.
Возможно, мы сможем обойти эту проблему, изменив сухой адиабатический градиент. так как это грамм / с п , либо увеличить плотность или перейти на газ с меньшей удельной теплоемкостью? Хотя я не могу представить себе другие осложнения, которые могут возникнуть в результате корректировки погоды/жилья/и т.д.
Пара полезных ссылок: высота Аризоны и карта температуры с более высоким разрешением (выберите Аризону в раскрывающемся списке штатов).
@JeopardyTempest да, даже для поездки на автомобиле на север требуется несколько минут, чтобы подняться на перепад высот.
Отличный ответ. Вы также получаете большие различия, когда направляетесь на восток из района Портленда (шоссе 26) и пересекаете высокую пустыню. Переход займет не 4-5 минут пешком, но это потрясающе. Получилось, отличный отдых.

Я думаю нестандартно (буквально). Это было бы возможно, если бы ваша планета была кубом. Я знаю, что это не очень реалистично, но это единственный способ, которым я могу рассматривать столь сильное изменение климата. Вы бы перешли от экваториального лица к полярному. На сферической планете я не думаю, что это было бы возможно. Ветер попытается выровнять температуру.

Вы можете выбрать расположение планет вокруг звезды по вашему выбору, ее размер, количество лун и все эти махинации.

Диск работал бы еще лучше. Кроме того, будет очень сложно пересечь границу. К сожалению, обе стороны будут либо слишком горячими, либо слишком холодными. :(
@Feathercrown Я думаю, что если бы было возможно, чтобы поле обломков, подобное кольцам Сатурна, каким-то образом затвердевало и образовывало форму диска, гравитация притягивала бы вас к диску и позволяла бы вам буквально пройти от потенциальной стороны полного солнечного света до полной темноты. через 5 минут. Вы должны представить это как ответ.
@Neil Он тоже должен вращаться довольно быстро .... Я еще немного обдумаю, а затем отправлю, спасибо!
Разве куб не был бы даже карликовой планетой?

Этот вопрос настолько интересен, что я тоже спросил об идеях своего 11-летнего сына. Вот:

Планета очень маленькая. Пустыня на экваторе очень жаркая, и человек начинает оттуда и идет 5 минут до полярной пустыни, где очень холодно. Между двумя пустынями есть река, где могли бы жить люди. Они пересекали реку по мосту, чтобы попасть из одного климата в другой.

На такой крошечной планете не было бы ни атмосферы, ни рек, ни погоды.
@gerrit Спасибо, имеет смысл, иначе уже были бы крошечные обитаемые планеты. Ну, у оператора действительно есть тег проверки реальности. :)
@gerrit Если бы у крошечной планеты была поверхностная гравитация, такая же, как у Земли, тогда была бы она удержана атмосферой? Или что-то еще пойдет не так?

Большая река

Океаны регулируют температуру. Это довольно хорошо описано в этом посте на quora . Это может сделать массивная река, которая размылась или заполнила трещину в сотнях футов под землей, или которая течет достаточно быстро, чтобы унести все экстремальные температуры под землей или вниз по течению. Возможно, его части лежат полностью под землей, где и может состояться небольшой перекур. Возможно, прямо на его границах есть цветущий оазис, еще больше блокирующий воздушный поток между пустынями своей высокой листвой.

Окружающая география

Горы оказывают сильное влияние на ветровой режим. Посмотрите карту ветров Северной Америки. Обратите внимание, как Скалистые горы и Аппалачи выглядят иначе, чем аллея торнадо. Окружающая география могла дуть потоком воздуха прямо между двумя пустынями, препятствуя выравниванию температуры. На этом сайте о ветрах в промежутках рассказывается о том, как определенные горные хребты влияют на погоду.

Ближе всего к тому, о чем вы думаете, был бы узкий каньон, прорезанный рекой через пустыню. Четыре-пять минут спуска (или вверх, но это было бы намного сложнее :p) по вырубленной в стене каньона лестнице и вы переходите из пустынного климата в гораздо более средиземноморский. Тем не менее, не ждите там снега.

Если перепада высот достаточно, верхний будет холодным.

Одна из возможностей, которая приходит на ум, — это использование теней для охлаждения вашей ледяной пустыни. Посреди вашей жаркой пустыни может быть тень от устойчивого орбитального пылевого диска (как кольца Сатурна).

Этот вид диска не стоит на месте, поэтому потребуется некоторая приостановка неверия, и ваш диск должен быть действительно темным, чтобы блокировать большую часть солнечного света.

Кроме того, солнце не является точечным источником света. Чтобы получить резкий переход, который вы хотите, ваша планета должна быть очень далеко от своего солнца, чтобы она казалась точкой, а ваша область полутени была маленькой (иначе вы не сможете быстро перейти от горячего к холодному). . Но чтобы горячая пустыня была горячей даже так далеко от указанной звезды, она должна излучать много тепла... маленькая гиперплотная голубая звезда - это то, что вам нужно!!!

Я думаю, что эта идея наиболее разумна. Что вы имеете в виду под диском, который не сидит на месте? Не может ли она быть совершенно компланарной с орбитой планеты вокруг Солнца? Я представляю царство теней точно на экваторе с нулевым наклоном планеты. Луны, конечно, тоже не должно быть...
диск должен быть тонким, чтобы быть устойчивым, поэтому, если он находится в одной плоскости с орбитой вокруг Солнца, он не будет отбрасывать тень на планету. Но если он не компланарен, то он будет испытывать крутящий момент от гравитационного притяжения, и область, которую он затеняет, будет двигаться. Это движение создаст большую зону перехода между холодными и жаркими пустынями...
Под компланарностью я подразумеваю, что диск находится в той же плоскости, что и орбита планеты. В основном это будет около экватора. Так что это определенно отбрасывает тень. Но я понимаю, что вы имеете в виду под гравитационным крутящим моментом. Возможно, луна может находиться на такой идеальной орбите, что нейтрализует крутящий момент? :D
Если бы диск был тонким, эта тень была бы очень маленькой.

Хорошо, так что это немного больше, но если вы готовы иметь дело с огромным рукотворным сооружением, вы можете установить сферу Дайсона. Это структура, которая полностью окружает звезду на обитаемом расстоянии. Представьте себе сферу, диаметр которой основан на орбите Земли, окружающей Солнце. Внутри этой сферы у вас может быть кольцо или полоса (полосы), которые вращаются внутри. Вроде та же идея, что и у @ivbc, но, поскольку это искусственное кольцо, оно может работать лучше.

Отсутствие солнечного света в области под внутренним объектом сделало бы его намного холоднее. Кроме того, поскольку ничто не блокирует другую область, она будет постоянно залита солнечным светом, из-за чего будет палить. Я не уверен, что любая из этих областей будет пригодна для проживания людей, но, возможно, сфера Дайсона была создана давным-давно и сломалась, или люди, которые устроили ее, любят очень, очень жарко и не нуждаются в смене дня и ночи.

Как именно это отвечает на вопрос?
Просто добавил больше пояснений.

Мир пончиков мог бы это сделать. Этот старый синопсис в некоторой степени описывает то, что вы ищете. Более серьезной проблемой для этого решения является поиск стабильного мира пончиков. sci-sho space (YouTube) сделал серию об этой возможной, хотя и крайне маловероятной возможности.

https://curiosity.com/topics/да-а-пончик-форма-планета-это-технически-возможно-любопытство/

Планета имеет струйный поток на уровне земли

Настройте свою планету с орбитой, лунным притяжением, топографией, магнитными полями из-за состава горных пород, преобладающими ветрами и водоемами так, чтобы сформировались погодные условия, включающие струйный поток на уровне земли с гораздо более резкими погодными различиями по обе стороны. Orbit: Earth's Extraordinary Journey — это трехсерийный телевизионный документальный фильм, доступный на Netflix, который поможет вам начать знакомство со справочной информацией о земных орбитальных и лунных погодных условиях, чтобы сразу перейти к характеристикам вашей планеты.

Что касается состава горных пород и магнетизма, влияющего на погодные системы, это только мои собственные наблюдения за местными погодными условиями, но я проверю позже, чтобы посмотреть, что я могу найти по этому поводу, или если другие, обладающие знаниями о минералах, уже знают, возможно, они могут внести свой вклад.

Вашему человеку было бы довольно трудно удержаться от того, чтобы ветер вырвал сигарету изо рта при пересечении струйного течения, но после 5 минут изнурительного метеличного ветра он выходит из горячего десерта в ледяной десерт.

Местные магнитные поля вряд ли вызовут серьезные различия в погодных условиях в большинстве обычных обстоятельств. Так вот, если бы в магнитном поле магнитосферы произошло сильное изменение, вы могли бы получить некоторый выброс радиации в атмосферу из-за пределов планеты с некоторыми локальными побочными эффектами, но это совсем не то, что могло бы произойти из-за минерального состава.
@ColGraff Возможно, тогда местные наблюдения больше связаны с местной топографией, чем с составом горных пород. Хотя рядом с городом есть холмы, реки и озера, ни одно из них не имеет огромных масштабов, которые, как мне показалось, необходимы для направления штормовых систем. Интересно, сможет ли кто-нибудь проверить реальность струйного течения на уровне земли.

На Земле есть много мест, где экстремальные температуры и дожди очень близки друг к другу. Я собираюсь сосредоточиться на острове Гавайи.

Отличным примером того, как климатические экстремальности могут быть в одном районе, является район Кохала. На побережье Вайкалоа в северо-западной части острова выпадает 0–10 дюймов осадков в год. На горе Кохала на северном побережье выпадает 120–160 дюймов осадков в год. Оба места находятся всего в 11 милях друг от друга.

На побережье остатки сухих лесов, а у вершины лежит облачный дождевой лес.

Примерно в 40 милях к западу-юго-западу от горы Кохала находится Мауна-Кеа на высоте 14 000 футов, где регулярно идет снег.

Карта осадков на Гавайях

Остров Гавайи имеет 4 из 5 основных климатических зон в мире и 8 из 13 подзон на территории протяженностью 94 мили. Температуры остаются довольно постоянными в течение всего года в каждой зоне. Например, у меня есть друзья, которые живут в зоне с неизменной летней погодой в Сиэтле в течение всего года. Снег на Мауна-Кеа ровный круглый год. Если вы хотите, чтобы шаблон имел экстремальные зоны рядом друг с другом, это кажется хорошим местом для использования в качестве шаблона того, что возможно и что может существовать в сознании ваших читателей.

Дополнительная информация :

Не естественно, но гигантская искусственная стена/зеркало на экваторе запертой от приливов планеты сделает это.

Хотя я восхищаюсь креативностью некоторых ответов, поскольку вам нужен научно обоснованный ответ, я вас разочарую и отвечу, что это невозможно естественным образом.

Высокое и низкое плато, например, в ответе Сепаратрикс , ближе всего, но на самом деле это не в духе 5-минутной прогулки. В отсутствие воды сухая адиабатическая скорость на Земле составляет 9,8 К/км. На более тяжелой планете это может быть немного больше, так что давайте будем великодушны и рассмотрим планету, где это 15К/км (гравитационное ускорение 1,5g). Тогда разница в 30 км потребует снижения на 2 км. Не совсем 5-минутная прогулка в гору, уж точно не на планете, где гравитация на 50% сильнее, чем на Земле.

N2tions 11 лет предложил крошечную планету. У крошечной планеты не было бы атмосферы и, следовательно, не было бы погоды или климата, так что это не работает.

Более фундаментально: градиенты температуры сопровождаются градиентами давления, и там, где есть большие градиенты давления, будут сильные ветры. Эти ветры (адвекция) уравновешивают разницу температур. Если вы начнете с огромным температурным градиентом, будут сильные ветры; и вскоре температурный градиент станет намного меньше.

Если вы хотите отойти от естественного климата, один из способов добиться этого — построить огромное зеркало вдоль экватора планеты, находящейся в соприкосновении с солнцем. Я не знаю, зачем кому-то строить такую ​​стену. Если планета похожа на Землю, эта стена должна быть высотой не менее 30 км, чтобы через нее не проходило значительное количество воздуха. Изоляция выполнима; температурный градиент 60K регулярно выдерживает стены в холодном климате на Земле. Вы же не хотите, чтобы в стене были дыры, поэтому ваша 5-минутная прогулка будет проходить по туннелю. Для этого потребуются шлюзы, поскольку давление между сторонами будет очень разным, вплоть до того, что атмосфера может фактически замерзнуть на холодной стороне планеты. Само собой разумеется, что инженерные проблемы этой стены, состоящей из алмаза, графена и ручного волнения, будет огромным. Как указывает в комментарии пользователь N2ition, стену по-прежнему необходимо поддерживать/фиксировать, если она пробита метеоритами или другими (природными) бедствиями, поскольку они могут привести к серьезному воздушному потоку, особенно если они происходят на более низких высотах (поскольку перепады давления между стороны могут быть очень большими).

Зеркало может столкнуться с той же проблемой, что и хрустальная луна... астероиды, вызывающие хаос. Добавить к своим инженерным подвигам барьер для этого?
@N2ition Верно. Добавил этот комментарий.

Да, вот фотография купающихся людей на острове Десепшн, Антарктида.

Температура опускается до -28°C, а температура воды может достигать 70°C.

Другими словами, горячие источники!

введите описание изображения здесь

Фотография не похожа ни на одну из этих температур ;-)
Если вы посмотрите на спутниковые карты Google Maps, остров представляет собой кальдеру, а «горы» по краю покрыты снегом, вплоть до того места, где они встречаются с морем!
Да, я имел в виду скорее то, что сидеть в 70-градусной воде не очень удобно, а голышом в -28-градусном воздухе тоже. Я предполагаю, что в этот момент температуры немного ближе друг к другу.
Вода с температурой 70°C приурочена к дымящимся фумаролам и не является общей температурой воды.

Немного далековато, но основано на идее Стеверино. Пустынный регион выжжен почти постоянным солнцем и может быть несколько сколь угодно жарким. В промежуточной зоне есть вода, которая ведет к полувертикально растущей растительности (чтобы поймать края солнечного света и не обжечься). За стеной растительности солнечный свет никогда не попадает, возможно, более разреженная атмосфера или просто ограниченный поток воздуха приводят к тому, что дальняя/темная сторона становится очень холодной.

Добро пожаловать в WorldBuilding Кристоф ! Если у вас есть время, посетите экскурсию и посетите справочный центр , чтобы узнать больше о сайте. Веселиться!

Это не совсем пятиминутная прогулка, но если бы вы пересекли эту границу, вы почти описали бы канадскую «маленькую пустыню» внутри Британской Колумбии: пустыню Оканаган .

Здесь происходит то, что Каскадные горы создают очень влажные условия на стороне моря и очень сухие условия на внутренней стороне. На высоких горных перевалах также часто выпадает снег намного позже, чем на любой стороне долины. Таким образом, проезжая через этот регион (особенно через перевал Кокихалла ) весной, вы легко можете пробраться через фут снега, прежде чем через десять минут вам нужно будет выйти в футболке. Пока ты за рулем. И даже весной в пустынной части может быть довольно жарко.

Не нужно много творческой лицензии, чтобы быть буквальным в отношении этого перехода.

Мой голос за замкнутую приливами планету с высоким крутым горным хребтом на границе дня и ночи. Короткий путь через пещеру через тонкий гребень мог сделать его быстрым переходом от одного к другому.

Каньоны и разреженная атмосфера у меня тоже работают, как работали марсианские каналы в Out of the Silent Planet .

Как насчет полого астероида? Вам нужна большая гравитация?

Из моего комментария я понял, что очень близко есть места, где такой дифференциал действительно существует в реальной жизни, хотя и без атмосферы. Кратер Шеклтона на Луне близок к тому, что вы хотели бы создать.

Если вы поместите тело на близкую орбиту вокруг звезды и приливно зафиксируете его, граница дня и ночи, особенно с линией хребта, может действовать как таковая. Однако отсутствие атмосферы (или чрезвычайно разреженная атмосфера) не имеет значения, иначе нагретый газ распространял бы тепло от освещенного места к неосвещенной стороне с некоторыми очень сильными ветрами.

Большая полярная низменность/кратер с окружающими горными хребтами может создать большую разницу температур, которую вы ищете.

Окружающие горы блокировали солнечный свет, оставляя полярные низменности в постоянной тени. Поскольку солнце никогда не светит в полярных низменностях, становится очень холодно, на самом деле в большинстве жарких пустынь ночью очень быстро холодает. Ожидайте резкий переход между одной стороной хребта на солнце и другой в постоянной тени. Этот тип рельефа может легко образоваться естественным путем в виде ударного кратера.

Полярный вихрь в сочетании с горным хребтом также может объяснить отсутствие смешивания воздуха на уровне земли между двумя регионами, что приводит к высокой разнице температур на небольшом расстоянии.

Планета, вероятно, должна быть либо в целом более горячей, чем Земля, либо иметь больший сезонный наклон, делающий более теплым лето, либо какие-то другие географические особенности, чтобы объяснить желаемые высокие температуры области, окружающей кратер (поскольку они также будут находиться в Полярный регион).

Вы можете представить себе рой планет/спутников, запертых в точках Лагранжа (L4 или L5, поскольку остальные нестабильны), так что маленький спутник отбрасывает круглую тень всегда в одной и той же (более или менее) точке.

Я не уверен, что это реально сделать, но попробовать стоит.

Использование L1 было бы намного проще, но, к сожалению, оно нестабильно, и для стабилизации потребовалось бы, чтобы «люди возились».

Если тень достаточно велика, центр будет довольно холодным, и вы можете подумать о каком-то орографическом барьере, чтобы сделать изменение еще более резким.

Не в таком состоянии из темной зоны дул бы постоянный холодный ветер.

Для максимального эффекта поместите тень посреди экваториальной пустыни.

Земля-солнце L4/L5 не даст тени на земле. Точки Лагранжа Земля-Луна вращаются вместе с Луной, поэтому тень будет давать только раз в месяц.
@PaŭloEbermann: я говорил о рое тел, я прекрасно знаю, что в 3-х телах вы не можете достичь такой конфигурации (лагранжианы L4/L5 лежат на той же орбите, что и главная планета, поэтому они не могут отбрасывать тень) OTOH I считаю, что можно найти стабильный набор заблокированных орбит (но я могу ошибаться, я на самом деле не решал проблему)

Не на землеподобной планете.

учитывая размер двух сред, а они им нужны, чтобы они были постоянными, это невозможно. Соседние резкие контрасты в температуре не останутся такими надолго, будет сильный ветер, пытающийся выровнять разницу в температуре и давлении. Возможна небольшая локальная горячая точка в холодных условиях, но не две крупномасштабные области одинакового размера.

Вам нужна планета, не похожая на Землю, почти без атмосферы. Тогда все, что вам нужно, это одна область в тени, а другая на солнце, и вы можете иметь свои различия. Однако они не всегда будут такими разными, если только планета не будет заблокирована приливом.

У пустынь высокое альбедо, а это значит, что они хорошо отражают солнечный свет. Ледники также имеют несколько высокое альбедо. Если нет естественных способов препятствовать перетеканию горячего/холодного воздуха из одной области в другую, то их граничная область, скорее всего, время от времени меняется. Это связано с тем, что приток горячего воздуха влияет на холодную область и наоборот.

Вероятно, вы захотите использовать некоторые из этих элементов:

  • Водоемы: температура воды влияет на температуру воздуха. Постоянные теплые или холодные ручьи/течения, а также внутренние моря (с постоянной теплой/холодной водой) могут способствовать поддержанию региональной температуры.
  • Постоянные ветры/потоки воздуха мало чем отличаются от пассатов на Земле: постоянный ветер, дующий из холодных полярных областей, наверняка сделает любую местность прохладной.
  • различия в высоте и горных хребтах: несколько интуитивно понятны, но также связаны с ветрами, поскольку естественные препятствия могут влиять на воздушный поток, например, блокируя проникновение холодных ветров в некоторые области. Однако это уродливое упрощение. Когда вы добавляете к уравнению влажность, атмосферное давление и другие подобные переменные, результат может стать несколько сложным.

Вы также можете прочитать статьи о пустыне Атакама и ее окрестностях, чтобы найти идеи и конкретные примеры того, что я здесь описал.

Горячая часть мира может быть результатом вулкана мегащита . У этого вулкана будут точки извержения каждые несколько миль. Пустыня должна быть из черного вулканического песка. Сама поверхность будет нагреваться магмой из-под земли.

В холодной части может быть много длинных заливов океана или большая система пресной воды. Водная система (какую бы вы ни выбрали) охлаждается океанскими течениями, текущими из Арктики. Это противоположность Гольфстрима , который нагревает Западную Европу и позволяет расти пальмам в Ирландии. Холодное течение из Арктики, рассеянное в бухте, может значительно охладить климат.

Хорошо, я прочитал здесь много ответов и понял, как этого добиться (ради этого ответа я буду использовать термин «короткий климатический градиент»). Пусть ваша планета будет точно такой же, как Земля, но дальше от своей звезды, чем Земля до Солнца, и с гравитацией, скажем, 1,2 г (для поддержания атмосферы, намного большей по высоте, чем земная).

Со всем этим набором нам нужен облачный покров, который настолько плотен на обширной части планеты с областью, которая является «чистым небом» в пределах области, покрытой облаками. Эта открытая область позволяет теплу звезды проникать на поверхность. Я себе это представляю так же, как прожектор (на сцене артиста). Открытая площадка может быть любой формы, правильной или неправильной. Облачный покров плотный, но не создает тень на области под ним — в дневное время сквозь него проникает значительное количество света. Любой, кто пройдет (метров от 50 до 100 - считайте, что это близко) из затененной области в открытую, почувствует изменение, и это будет климатический градиент.

Эта погода достаточно постоянна, чтобы ее можно было рассматривать как климат, а открытая область достаточно велика, чтобы кто-то на одном краю не мог видеть край прожектора на противоположной стороне. Это может работать на плоском континенте на планете.
Простите англичан.

Одна возможность, о которой я подумал, не будет работать для геологических масштабов времени, но может работать для масштабов времени на уровне сюжета — как насчет подземного пожара? Я думал о пожаре в подземной шахте Централии , который горит уже более пятидесяти лет и может гореть еще двести пятьдесят лет. Также самому старому пожару угольного пласта около шести тысяч лет ( Пылающая гора , в Австралии), так что довольно вариативные временные рамки. Или вы могли бы изучить торфяные пожары, если угольные пласты не соответствуют вашей истории, на предмет подобных затянувшихся подземных пожаров. Это пожары, правда, конечно, геологически не устойчивые, но сотни или тысячи лет должны успеть на немало историй и изрядную долю истории.

Легче нагреть вещи, чем охладить их, поэтому это будет происходить в (или на краю) ледяной пустыни - либо в области, расположенной достаточно далеко от полюса, либо на довольно большой высоте. Пустыня в дождевой тени горы (или хребта) может быть хорошим выбором, так как преобладающий ветер из ледяных в нагретые районы должен помочь предотвратить работу горячего воздуха для выравнивания температур.

Горячей области потребуются угольные пласты и что-то для вентиляции — заброшенные шахты распространены, но поскольку мы хотим сделать это без вмешательства человека, мы можем искать естественные пещеры или трещины в ландшафте от геологической активности (например, землетрясений). Пещеры, открытые воздуху, могут также служить для сбора дерьма, сжигаемого мусора и мусора - возможно, от ветров или из гнезд птиц или существ, возможно, от выносливых существ, живущих в пустыне, или оставшихся со времен, когда местность была более теплой (т.е. если район похолодал, как в ледниковые периоды, или континент дрейфовал к полюсу) - чтобы легче разжечь тлеющий огонь, особенно если район обычно холодный.

Чтобы зажечь пласт, лесной пожар в горючей муке может гореть достаточно долго, чтобы зажечь один из угольных пластов. Или же самовозгорание, когда влажность, размер зерен и температура (бывает до 40°C) в буром угле сочетаются как раз для того, чтобы зажечь огонь — это было бы забавным и странно правдоподобным предположением, которое было официальной причиной пожар в Централии в течение многих лет. Если это не соответствует сюжету или кажется слишком неуклюжим, то искры от камнепада или молнии могут лучше сработать, чтобы разжечь огонь.

В стороне - это кажется немного волнистым, выложенным вот так, но на самом деле это не так уж неправдоподобно. Лесные пожары — это естественный способ очистки горючего мусора, который накапливается в природе. В конечном итоге он становится достаточно глубоким, чтобы стать пожароопасным, сгорает дочиста и снова начинает накапливаться. И горят угольные пластыдовольно распространены, может быть, тысячи по всему миру в любой момент, и возможны везде, где угольные пласты касаются поверхности (для воздуха) - и некоторые из них очень старые, и поэтому они не могли быть связаны с добычей полезных ископаемых (или другим вмешательством). И ледяная пустыня, нагретая, будет умеренной, а затем жаркой пустыней, так как жара не изменит фактического количества осадков. И если отапливаемая территория находится на краю пустыни, то экосистема на другой стороне может внести свой вклад, т. е. луга дадут больше доступа лесным пожарам, чтобы лучше воспламенить ваш угольный пласт.

В любом случае, вам понадобится граница, чтобы поддерживать работу горячих и холодных областей вашей пустыни. Край соответствующего угольного пласта является одним из вариантов, геологическая форма может иметь залежи только в одной области, но не в другой, или может иметь залежи, достаточно изолированные, чтобы не зажечь другой... хотя температурный градиент может быть более постепенным. Другим вариантом может быть ветряной каньон — мост позволит прогуляться за пять минут, но земля явно разделена.

Другой очень хорошей возможностью была бы река - если бы она была быстрой и глубокой, вырезанной в ущелье или каньоне (или даже под землей), она даже не опустынила бы вашу землю... если бы она текла, когда область достаточно холодная, чтобы быть «ледяным» немного сложнее, хотя скорость и глубина помогут, или если он начнется с горячего источника. А огонь на другой стороне поможет поддерживать температуру. Река будет действовать как поглотитель тепла, не давая огню распространяться таким образом, но также удерживая температуру от выравнивания по всей земле. Вода будет забирать тепло с одной стороны и течь вниз по реке, сохраняя другую сторону холодной, а переходную зону узкой. И вы могли бы получить очень драматический эффект, одна сторона со льдом на любых пологих или медленных краях, а другая сторона теплая, даже дымящаяся от тепла земли.

Этот район не был бы особенно пригоден для жизни из-за выхода нагретых ядовитых газов, пепла и сажи, а также трещин и воронок, появляющихся в земле по мере выгорания нижележащей конструкции. Но должно быть тепло даже тогда, когда местность довольно прохладная, а выгорание почвы может обнажить скалы, которые в темноте могут поглощать солнечный свет намного лучше, чем ледяная поверхность пустыни, особенно потому, что лед или снег достаточно хорошо отражают тепло, что приводит к гораздо более высокой температуре. дней, чем один только пожар.

Я не уверен, что точные диапазоны температур достигнут желаемых результатов.

Я думаю, что 70-80°C могут подойти для жаркой пустыни, а в местных районах еще жарче (огонь, в конце концов). Но жара может быть неравномерной. В начале область горения будет просто теплой (поскольку она начинается с небольшого размера и должна нагревать область из очень холодной), но становится горячее, так как нагретый уголь легче воспламеняется, изгиб поверхности дает больший доступ к воздуху, а камень успевает медленно поглощать и удерживать тепло огня - и как скала обгорает догола и начинает поглощать тепло в течение дня. Так что на солнце и днем ​​будет жарко. Но я думаю, что в тени, ночью или зимой может быть прохладнее, поскольку в этом районе должно быть довольно холодно, чтобы поддерживать постоянную температуру ледяной пустыни.

Приведенные температуры ледяной области холоднее, чем полярная зима ( рекордный минимум Антарктиды составляет -89 ° C ), что очень холодно. Это может быть достижимо с более холодной звездой, или планетой дальше от своего солнца, или, возможно, более глубоким наклоном. Но у него может быть другая проблема - эти температуры очень низкие для того, чтобы огонь разгорелся и продолжал гореть достаточно долго, чтобы согреть свою собственную область. Это может работать, если земля прогрета, даже довольно локально, и после освещения она может строиться сама по себе, но начать работу при таких температурах намного сложнее. Нижний огонь будет работать лучше, если в дневное время будет теплее, летом, в районах, где геология допускает немного более высокие температуры, но тогда может быть не так холодно, как хотелось бы.

Я думаю, что эта установка, подземный огонь, может дать весьма впечатляющие результаты и очень тонкий температурный градиент для ваших горячих и холодных областей пустыни. Но это будет гораздо проще сделать, если температурный градиент не такой уж экстремальный... в частности, не такой уж холодный. Даже полярные температурные диапазоны могут привести к тому, что вам будет достаточно тепло, чтобы загорелся огонь — летом, на солнце, в определенной области — и в то же время большую часть времени все еще очень, очень холодно.