Сколько времени потребуется, чтобы водяной пар от удара океанского астероида снова выпал дождем?

В моем рассказе консорциум мегакорпораций обнаружил новую комету шириной 26 км, входящую во внутреннюю часть Солнечной системы. Земля остро нуждается в воде из-за уже усугубляющейся катастрофы, связанной с изменением климата (подумайте сейчас + сто лет неконтролируемой капиталистической жадности). Особенно влияние катастрофы изменения климата на температуру, капиталистическая жадность к внутренним водоносным горизонтам и повышение солености прибрежных водоносных горизонтов из-за подъема уровня моря.

В бесчисленных местах вблизи Земли они добывают воду: Луна и несколько околоземных астероидов. Но это грандиозная и своевременная вещь, и в своей жадности эти мегакорпорации думают, что могут одержать большую победу.

Они пытаются вывести комету на орбиту вокруг Луны с помощью гравитационных тягачей. Через несколько лет им это удалось, но тракторы привезли не просто ледяной шар, а грязный шар из камня и льда - груду щебня с тридцатью или около того ядрами камней размером от нескольких сотен метров в поперечнике до километра в поперечнике. . Гравитация Земли и Луны окончательно разорвали его на части, и четырнадцать самых больших кусков камня ударились о Землю.

Учитывая, что Земля представляет собой своего рода водный мир, больше всего пострадавший в океанах и выбрасывающий в воздух сотни гигатонн водяного пара. Те, что попадают на сушу, наносят самый неприятный ущерб, а пара попадает в водоносные горизонты, выбрасывая в воздух не только пепел и землю, но и гигатонны воды.

Масса атмосферы составляет около 5,3x10^15 гигатонн, или 530 миллионов гигатонн, по разным данным .

Среднее количество воды в атмосфере составляет 0,001% всей воды на Земле, или 1 386 000 кубических километров, исходя из фактов, перечисленных на странице Геологической службы США о круговороте воды . В Вики кубический метр воды равен примерно метрической тонне. Таким образом, кубический километр воды будет гигатонной. Учитывая предыдущие факты, в атмосфере Земли должно быть около 1,386 миллиона гигатонн воды.

Я знаю парниковый газ, водяной пар в воздухе сложен . Но из-за всей этой грязи и пепла в воздухе сначала им пришлось бы пройти через затяжную ядерно-вулканическую зиму . После этого, во время этого и еще долго после этого я ожидаю, что будет идти сумасшедший дождь. Итак, вопрос в том, сколько времени потребуется, чтобы все эти гигатонны пепла и водяного пара вышли из атмосферы? Количество выбрасываемой воды составит лишь несколько миллионных долей от общего количества воды в атмосфере, но я должен предположить, что внезапность выброса будет иметь какой-то краткосрочный и долгосрочный эффект.

Еще один усложняющий фактор, о котором я не смог найти никаких ссылок, заключается в том, что ударный элемент размером в 1 км ударит достаточно сильно, чтобы вызвать шлейф каминной доски . Различные ссылки говорят разные вещи о том, насколько широким и глубоким будет земляной кратер для чего-то такого размера.

И все же третий осложняющий фактор — большая часть груды щебня все еще будет достаточно большой, чтобы вызвать значительные воздушные взрывы и удары о землю, выбрасывая еще больше воды и пепла.

Итак, учитывая весь этот контекст, сколько времени потребуется пеплу, чтобы осесть? И сколько еще потребуется, чтобы весь этот водяной пар снова выпал дождем?

@DWKraus, они больше говорят о последствиях цунами в результате удара по побережью, а не о водяном паре в океане. В то время как в этом сценарии куски размером менее 1 км могли удариться о берег и добавить к выбросу пепла и разрушению побережья. Мне интересно, сколько времени потребуется водяному пару, чтобы осесть после десяти крупных столкновений с океаном.
Вы знаете, что в настоящее время для самых современных объектов стоимость опресненной морской воды составляет около 50 центов США за кубический метр (1000 литров, около 250 галлонов США), и цена снижается? И вообще, ледяной покров Антарктиды содержит 26,5 миллионов кубических километров льда, который уже есть здесь, на Земле. Вместо того, чтобы отправляться в космос за 15 000 кубических километров льда, просто отправляйтесь в Антарктиду и захватите одну десятую процента антарктического ледяного щита.
@AlexP, не знаю, откуда взялась ваша информация, но это звучит слишком дешево. Лучшая цена, которую я смог найти, была 0,79 т о 2,38 за м3 из: advisian.com/en-us/global-perspectives/the-cost-of-desalination в 2018 году. Это все еще ужасно дорого для всех, кроме развитых стран, и намного дороже, чем вода из колодца или водоносного горизонта. Хотя местные законы о безопасности воды тоже могут изменить это довольно резко. Даже 0,50 доллара за м3 кажутся слишком большими, когда происходит климатический апокалипсис.
@Gollor: Scientificamerican.com/article/… -- и это сейчас , а не в будущем. Повторяю, Антарктида находится здесь, на Земле, и в ней в тысячу раз больше пресной воды, чем на вашей комете.
Ненавижу быть злым, но те, кто может позволить себе воду, могут купить ее даже с сегодняшними технологиями, а те, кто не может, все равно не смогут заплатить мегакорпорациям. Если только какая-то международная коалиция не оплачивала счета. Я думаю, что вопрос предполагает, что ледяные шапки уже растаяли.
@DWKraus, действительно, мегакорпорации Dangote и Reliance думали добывать эту воду для себя и продавать другим мегакорпорациям. в этом эоне истории вымышленного мира есть капиталисты и наемные рабы (т.е. наемные работники). Только небольшая эволюция того, как обстоят дела сейчас, ИМХО.
@AlexP: Противозачаточные средства еще дешевле и уменьшают множество других экологических проблем. Хотя я полагаю, что столкновение с астероидом (или кометой, если вам нужна вода) можно рассматривать как форму контрацепции задним числом :-) В цифрах объем (сферической) кометы диаметром 26 км составляет чуть более 9200 км^3. Одно только озеро Верхнее имеет объем 12 088 км^3. (И «капиталистическая жадность» WRT отмечает, что большинство водных проектов, наносящих ущерб водоносным горизонтам, управлялись правительствами, а некоторые из худших - социалистическими / коммунистическими. См., Например, en.wikipedia.org/wiki/Aral_Sea .
Нехватки воды нет, даже при изменении климата, — просто нехватка дешевой воды. Опреснение или выход из атмосферы — это просто, но дорого. Перетаскивание кометы звучит как астрономически дорогой способ не решить проблему.
@David Hambling: Или можно просто переехать туда, где много пресной воды. Вместо того, чтобы жить, например, в Южной Калифорнии или пустыне Аризоны, переезжайте на северо-запад Тихого океана или на Верхний полуостров Мичигана.

Ответы (2)

Земля остро нуждается в воде из-за уже усугубляющейся катастрофы, связанной с изменением климата (подумайте сейчас + сто лет неконтролируемой капиталистической жадности). Особенно влияние катастрофы изменения климата на температуру, капиталистическая жадность к внутренним водоносным горизонтам и повышение солености прибрежных водоносных горизонтов из-за подъема уровня моря.

Я ценю, что вы строите мир с учетом таких проблем, как физических/логистических, так и гуманитарных. Тем не менее, я думаю, что доставка большего количества воды из космоса — это не решение. Позвольте мне сделать вызов кадра.

Ваша комета будет иметь 9,2 × 10 18 кг. Это около 1% массы льда на Южном полюсе . Вы подняли бы уровень океанов на ту же высоту, что и мы, если бы сразу расплавили 1% Антарктики.

Учтите, что общая масса океанов составляет примерно 1,4 × 10 21 кг земного океана , что на три порядка больше, чем у кометы. Ваша комета еще больше затопит прибрежные водоносные горизонты, не вызвав заметного снижения солености. Вы просто поместите мангровые заросли под воду, где они будут гнить и выделять парниковые газы.

Правильное управление водой, которая у нас уже есть, — это путь к спасению экосистем. Простое добавление в него большего количества воды только усугубляет ситуацию.

И капиталистические мегакорпорации НИКОГДА не допустили бы такой ошибки, они явно потратили бы время, чтобы разработать хорошо продуманное, надежное решение, а не разбрасывать проблему водой. Очевидно.

Кинетическая энергия = (1/2) МВ²

Где:

М — масса астероида непосредственно перед столкновением с Землей, V — скорость астероида непосредственно перед столкновением с Землей.

Например, рассмотрим астероид диаметром один километр, весом 1,4 миллиарда тонн (M = 1,4 × 10 ^ 12 кг) и движущийся со скоростью 20 километров в секунду (V = 20 000 м/с). Кинетическая энергия будет равна (1/2)×1,4×10^12×(20 000)² = 2,8×10^20 Джоулей.

14 попаданий в землю (1 на суше 13 в море)

13 х 2,8 х 10 ^ 20 = 3,64 х 10 ^ 21 Дж или 3,64 х 10 ^ 19 КДж.

ΔQ=cmΔt удельная теплоёмкость воды (равная 4,187· 10^3 Дж/(кг ℃)) Средняя температура моря 30°C Определяется уравнением Q=mL

Q = подводимая энергия m = масса испаряемого вещества L = удельная скрытая теплота

Согласно Википедии значение скрытой теплоты парообразования воды составляет: L=2264,705 кДж/кг.

3,64 х 10 ^ 19 = (2264,705 х М) + (М х 4187 х (100-30))

3,64 х 10 ^ 19 = (2 264,705 х М) + (М х 4 187 х (100-30)) 3,64 х 10 ^ 19 = 295 354,705 М

M = 123 241 646 006 621 килограмм воды

M = 123 гигатонны воды будет преобразовано в атмосферу

1 миля² грозового облака = 72 000 тонн

Грозовое облако площадью 15 миль² = 1 080 000 тонн

Грозовое облако площадью 15 миль² за последние 30 минут

таким образом, наши 123 гигатонны будут продолжать формироваться в 123 миллиона грозовых облаков площадью 15 миль² над начальной точкой удара и распространяться вокруг них, для опорожнения их ведра обратно на землю требуется 30 минут.

(123 000 000 х 30)/(60 х 24 х 365) = 7020 лет

но это по одному за раз, что не так, как в реальности, гроза сформировалась бы и распространилась бы быстрее

площадь земной поверхности составляет 510 100 000 км² или 196 950 711 миль²

13 миллионов грозовых облаков площадью 15 миль² могут поместиться в этом

так что .. если астероид ударил и распространился равномерно (13 астероидов диаметром 1 км упали вокруг Земли)

будет ливень в течение (123 x 10 ^ 6 / 13 x 10 ^ 6) x 30 минут

5 часов..

но если компактно попасть в определенную область, скажем, ваша капиталистическая корпорация потянет его к морю рядом с США (им легко поймать этот дождь, предсказав, что ветер принесет эти грозовые облака на землю), и указанные 13 астероидов распространят зону удара примерно так же размер как США за пределами берега (вместо этого с 1 ошибочно рассчитанной посадкой в ​​​​Нью-Йорке)

9,834 миллиона км² или 3,8 миллиона миль²

200 000 грозовых облаков площадью 15 миль² могут поместиться в этом

это будет 123 000 000 / 200 000 x 30 минут , так что смутно около 13-20 дней

так что, если вы хотите хороший период времени для вашего сюжетного конфликта, такого как «корпорация капитализма, прикрывающая свой беспорядок», вам понадобится около 3-4 месяцев или около того, тогда просто утройте массу астероида (или зона удара должна быть более компактной / или добавить больше метеоритов). или увеличил его массу)

но если вы хотите что-то вроде дождя в течение года, вам понадобятся довольно большие астероиды, чтобы выполнить эту работу.

(кстати, пыль только от 1 астероида, упавшего на землю, рассеялась бы быстрее, потому что будет много дождя, поэтому эта пыль, вероятно, сохраняется около 30% периода времени)

Источник

Грозовое облако площадью 15 миль²

энергия астероидов > https://www.real-world-physics-problems.com/asteroid-impact.html

Температура моря > https://www.seatemperature.org/

рассчитать воду для потока > https://socratic.org/questions/calculate-the-amount-of-heat-required-to-convert-45-0-g-of-water-at-43-0-c-to -st#:~:text=Пояснение%3A,%20воды%20до%20100%20градусов.&text=c%3D4187%20Джоулей%20на%20килограмм,удельного%20тепла%20мощности%20%20воды .

how long thunder storm last >https://www.google.com/search?newwindow=1&rlz=1C1OKWM_enTH866TH867&hl=en&biw=899&bih=923&sxsrf=ALeKk00Q2Jx2nBOHGsRrabrk60l9YppPQA%3A1594779746751&ei=YmgOX8C0LYfn9QOrq5KgAQ&q=how+long+thunderstorm+last&oq=how+long+thunderstr&gs_lcp= CgZwc3ktYWIQAxgAMgYIABAWEB4yBggAEBYQHjIICAAQFhAKEB4yBggAEBYQHjIGCAAQFhAeMggIABAWEAoQHjIICAAQFhAKEB4yBggAEBYQHjoECCMQJzoFCAAQkQI6BAgAEEM6CAgAELEDEIMBOgsILhCxAxDHARCjAjoCCC46BQguEJECOgUILhCxAzoCCABQi-0CWNmWA2CZnQNoAnAAeACAAXCIAdIMkgEEMjAuMZgBAKABAaoBB2d3cy13aXo&sclient=psy-ab

Сколько времени потребуется, чтобы водяной пар от удара океанского астероида снова выпал дождем?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v