Вода внутри очень большого континента

Рассмотрим мир, который намного больше Земли, но имеет земные условия на поверхности. (Включая гравитацию = 1 г, по подходящему анобтаиуму.) Очевидно, что поверхность может быть покрыта большим количеством маленьких континентов и океанов, но меня также интересует возможность более крупных.

Рассмотрим, в частности, континент шириной в миллион миль, окруженный со всех сторон океаном шириной в миллион миль. Какими будут условия внутри континента?

Очевидная первая догадка состоит в том, что почти вся площадь континента будет удалена от океана и, следовательно, без источника воды будет представлять собой сухую пустыню.

С другой стороны, если подумать еще немного, то, согласно второму закону термодинамики, даже в центре континента наверняка есть вода . Если бы каждая молекула воды была удалена изнутри и сброшена в океан, это было бы состояние с низкой энтропией; некоторое количество воды самопроизвольно диффундирует по всей площади, пока не будет достигнуто состояние максимальной энтропии. Другими словами, по мере вашего путешествия от побережья внутрь страны количество воды на квадратную милю будет уменьшаться в течение первых нескольких тысяч миль, но в конце концов достигнет ненулевого уровня и останется на этом уровне. Так что вторая догадка заключается в том, что даже центр континента не будет абсолютно сухим.

Опять же, хотя на квадратную милю приходится ненулевое количество воды, это не обязательно означает жидкую воду. Третье предположение: может быть, это количество будет настолько мало, что влажность никогда не приблизится к ста процентам, поэтому все останется в виде водяного пара и никогда не будет жидкой воды.

Но между ночью и днем, а также между скальными образованиями с более высоким и более низким альбедо существует разный нагрев. Ветер дует над землей разной высоты. Применяется хаотическая гидродинамика. Есть, короче, еще погода. Может ли погода когда-либо концентрировать водяной пар в достаточной степени, чтобы вызвать случайный дождь?

Имеет ли значение наличие озер и небольших морей? Представьте себе море шириной в тысячу миль в центре континента. Кажется маловероятным, что будет иметь значение, равна ли высота уровню океана в полумиллионе миль от нас. В любом случае, похоже, что вода в конечном итоге рассеется в виде пара по всему континенту. Но тогда что отличает этот случай от гораздо большего моря? Если внутри континента есть море шириной в полмиллиона миль, очевидно, что оно, вероятно, сохранится. Что является важным фактором, отличающим их?

Каков наиболее эффективный способ сделать очень большой континент пригодным для жизни, не разбивая его на множество обычных континентов?

Посмотрите на большие континенты на Земле. В целом в недрах континентов недостатка в воде нет. Там, где есть недостаток, это в основном объясняется моделями атмосферной циркуляции (например, Сахара и Австралия) или географическими барьерами (Большой бассейн США, пустыня Атакама в Южной Америке и т. д.).
То, что вы эффективно описываете, это Пангея
Вы задаете здесь несколько разных вопросов, суперконтиненты с океанами шириной в десятки тысяч миль, внутри них не суперконтиненты. Я собирался ответить, но вам нужно три ответа, а не один. У вас есть три разных вопроса в конце, пожалуйста, ограничьтесь одним вопросом.
Я просто хотел бы отметить, что даже Солнце не имеет ширины в миллион миль, поэтому, даже если вы будете махать руками как можно быстрее, никто не поверит, что эта планета пригодна для жизни, с гравитационной силой 1 г или что при таких размерах это не звезда, а планета.
@HolocronCollector, если только это не мир-оболочка, подвешенный с помощью технологии привода массы над черной дырой. Тогда вы можете получить конструкцию с поверхностью такого размера, которая имеет поверхностную гравитацию около одного g.
@TheMadmanandtheFool Ответ в этом случае — просто насосы и подземные трубопроводы. Хотя, я полагаю, чтобы распределять воду на такую ​​большую территорию на таком большом расстоянии и площади, у вас будет больше трубы, чем континента. Вам может понадобиться такой большой диаметр трубы, что она будет больше похожа на подземное море с континентальными опорными столбами,
@DKNyugen Я потерялся. Технология массового драйвера подразумевает наличие магнитной пыли. Кажется, что шланги были бы действительно ужасным способом сделать это. Трение для одного было бы огромной проблемой. Действительно массивная, особенно если вы планируете разгонять частицы до нетривиальной доли с, причинности, скорости света, если вы хотите достичь такой большой скорости. Shure, вы МОЖЕТЕ использовать трубы, но генерируемое отработанное тепло будет огромным, и оно не сможет поддерживать что-то близкое к такому масштабу в отношении размера задействованной конструкции, не говоря уже об энергии, затраченной на создание такой вещи.

Ответы (4)

Я предполагаю, что анобтаниум и огромный размер вашей планеты делают ее просто очень большой Землей без каких-либо других побочных эффектов.

Вода может выпадать в виде дождя даже в центре вашего огромного суперконтинента при правильных условиях. Это могло произойти, если господствующие ветры дули по всему континенту в районе, где влажность была относительно высокой, а суточная разница дневных и ночных температур была не столь велика.

Огромные количества влажных площадей можно было бы переносить на сотни тысяч миль в течение длительных периодов времени через обширные плоские равнины, если бы температура воздуха никогда не достигала точки росы.

Если бы глубоко в глубине континента находился горный хребет, влажный воздух мог бы подниматься вверх и над горами и, что наиболее важно, охлаждаться. В этот момент пойдет дождь.

Даже если смена сезонов принесет более прохладный климат до того, как влажный воздух достигнет своего пункта назначения и дождь выпадет на обширную равнину, ему некуда будет стекать, и он, вероятно, останется поблизости в виде влажной земли или болота до тех пор, пока не установится температура. поднялся на следующий год, где теплые ветры испарили его.

С влажной землей и солнечным светом растительность могла бы расти вдоль всего этого обширного коридора, когда зимой идут дожди, а летом вода испаряется, а влажность всегда уносится вглубь страны преобладающим ветром.

Я скептически отношусь к тому, что «огромные количества влажного [воздуха] могут быть перенесены на сотни тысяч миль», но я считаю, что ключевым здесь является другое соображение: «ему некуда будет течь». Даже если этот суперконтинент имеет идеальные склоны для протекания рек, уклон будет настолько низким, что скопление воды в озерах и болотах станет неизбежным.
Вода, падающая в виде дождя, не исчезает просто так. Большая часть впитывается в землю и в конечном итоге поглощается растениями и испаряется обратно в атмосферу. Что касается стока, то, если форма рельефа такова, что реки не могут течь в море, он будет собираться в озерах в низинах внутренних бассейнов и в конечном итоге испаряться. В обоих случаях вода выпадет в виде осадков где-то с подветренной стороны. См., например, озера Большого бассейна США (в частности, Большое Соленое озеро: en.wikipedia.org/wiki/Great_Salt_Lake_effect ) или Аральское и Каспийское моря в Азии.
@jamesqf мне понадобились бы сотни таких озер, чтобы доставить воду в центр этого континента, этот континент в тысячи раз больше, чем Пангея.
Огромные количества влаги не могут быть перенесены так далеко, ей придется либо пересечь десятки крупных циркуляционных ячеек, либо сотни циркуляционных оборотов с высоты на малую высоту. Совокупное удаление в небольших масштабах сделает воздух более сухим, чем где-либо на земле.
Но что будет с любой влагой, выделившейся из атмосферы? Он упадет на землю и в конечном итоге снова испарится, что просто вызовет задержку. Все это время за ним будет поступать более влажный воздух. Чистый эффект заключается в том, что влага будет проникать внутрь.
@John: Если бы у вас был такой большой континент (и вам понадобится что-то вроде Кольца для него), у вас была бы эта серия озер (и внутренних морей), потому что у вас не было бы градиента, необходимого для рек. течь до самого океана. Но только посмотрите, что происходит в реальном мире: почему Скалистые горы не такие сухие, как низкие части Большого Бассейна? И почему по мере продвижения к востоку от Скалистых гор осадков становится все больше?
@jamesqf, потому что вы постепенно приближаетесь к источнику воды. Северная Америка странная, на большинстве континентов нет такого резкого перепада высот. Во многих пустынях есть области ниже уровня моря, которые полностью сухие, низкая высота не имеет значения, потому что влага не попадает в этот район. что произойдет, так это то, что вся влага будет удалена из воздуха задолго до того, как он сделает хотя бы часть пути в пустыню. то немногое, что падает, никогда не попадает в реку, оно испаряется. Также по вашей логике пустыни на ЗЕМЛЕ должны быть влажными.
@John: Климатология не так проста, как вам кажется. Возьмем, к примеру, осадки: вас бы удивило, если бы вы узнали, что на больших участках океана выпадает гораздо меньше осадков, чем на других участках? Взгляните на эту красивую карту осадков, любезно предоставленную НАСА: earthobservatory.nasa.gov/global-maps/TRMM_3B43M Также стоит посмотреть другие карты.
@John: WRT «постепенно приближается к источнику воды», обратите внимание, что некоторые из самых засушливых районов на Земле находятся прямо рядом с океаном. Пустыня Атакама, Намиб, Нижняя Калифорния... Было бы поучительно взглянуть на карту осадков Мексики: geo-mexico.com/?p=9508 Обратите внимание, что некоторые районы рядом с океаном очень сухие, а другие очень влажные. ?
@jamesqf эти места находятся с подветренной стороны от соответствующих океанов, вода не может мигрировать против ветра только вместе с ним. Вы не говорите мне ничего, чего я еще не знаю, прочитайте мой ответ. На ЗЕМЛЕ основные клетки кровообращения имеют огромное влияние, но вымышленный мир будет функционировать совсем по-другому, там нужно пересечь десятки клеток или самой клетке нужно пересечь сотни тысяч миль земли, переворачиваясь тысячи и более раз. , никакая влага не пройдет через эту перчатку обезвоживания.
@james, заметьте, я сказал источник воды, а не просто воду. вода движется известными путями.
@John: Все, что я могу сказать, это то, что лучшее доказательство, которое у нас есть (то есть Земля), показывает, что все работает не так. Теперь, если вы хотите выяснить, как адаптировать модель климата к кольцевому миру или какой-либо другой структуре, в которой могут быть континенты такого размера, я буду рад взглянуть на результаты. Черт возьми, вот ссылка на климатическую модель Пангеи: earthbyte.org/… Внутри есть как пустыни, так и дождливые районы, которые, кажется, обусловлены скорее глобальной циркуляцией, чем расстоянием от океана.
@jamesqf разве вы не понимаете, что на глобальную циркуляцию влияет расстояние, клетка Хэдли не может переносить влажный воздух через полмиллиона уловок пустынь, клетки выделяют воду, путешествуя по суше, даже на земных расстояниях эффект заметен, если они имеют чтобы пройти более полумиллиона миль по суше, влаги не останется. Чтобы ответить на этот вопрос, вы можете использовать модели Земли, но вы должны понимать, как сильно отличается масштаб. вы не можете просто посмотреть на изображение модели и предположить, что оно масштабируется на несколько порядков.
@jamesqf На Земле основная ячейка циркуляции перевернется максимум один раз на любом континенте Земли, в этом вымышленном мире она переворачивается сотни, если не тысячи раз. И это при условии, что у вас все еще нормальное кровообращение на континенте такого масштаба.
@ Джон, если предположить, что есть хотя бы несколько ячеек Хэдли, которые окружают земной шар, независимо от их общего количества, как насчет преобладающих ветров, дующих на восток или запад? Что происходит с влажным воздухом, который постоянно дует по всему континенту? Если земля плоская и вода не может вернуться в океан, что с ней происходит?
@Slarty преобладающие ветры - это ячейки циркуляции, о которых я говорил, в таких ячейках ветер дует не линейно, это спиральная циркуляция, сбоку, где воздух движется вверх, он сбрасывает влагу, создавая влажные полосы, но затем он сухой на стороне. нисходящей стороной, что создает сухие полосы. без океанов для пополнения влаги воздух будет проходить этот цикл сотни тысяч раз без пополнения влаги. Здесь будет суше, чем где бы то ни было на земле. Больше не будет иметь значения, на какой стороне циркуляции вы находитесь, потому что не осталось влаги, которую можно было бы сбросить.
@Slarty, это может помочь seas.harvard.edu/climate/eli/research/equable/hadley.html вода просто остается позади, циркуляция может только затащить ее так далеко вглубь суши, когда она проходит, в воздухе не остается влаги. столько циклов. взаимодействие с другими циркуляциями означает, что вода обменивается, а также движется в противоположном направлении, вытягиваясь из суши. Это не односторонняя система.
@John: Странно, что здесь, в Большом бассейне США, мы иногда можем получить пыль из Китая :-) Но как бы то ни было, вы ели, по-видимому, упуская важный момент. Вода просто так не исчезает. Предположим, что он начинается в океане: он выпадет где-то в виде дождя. Затем этот дождь испаряется и/или испаряется растениями, переносится на некоторое расстояние, а затем снова выпадает в виде дождя. Процесс будет повторяться, и влага будет «перескакивать» по континенту.
@jamesqf 1. пыль - это не водяной пар, у нее нет такого же механизма удаления 2. этот мир в сотни тысяч раз больше земли. Вы, должно быть, пропустили ту часть, где я упомянул, что есть также ветры, перемещающие влагу в противоположном направлении, выпадающая влага не собирается, потому что она попадает в другую часть клетки, чем та часть, которая поглощает воду. по вашей логике на земле не должно быть пустынь.

Это хуже, чем вы думаете

Во-первых, я отвечаю только на ваш первый вопрос, ответ на все из них был бы трактатом о пустынях, круговороте воды, тектонике и климате.

Для контекста Земля имела суперконтиненты, Пангея была самым известным. Центр был пустыней, потому что расстояние само по себе истощает влагу из воздуха. Вы говорите о чем-то в тысячи раз большем. Если на миллионы миль нет океана, то и в центре не будет воды, она слишком далеко для того, чтобы путешествовать. Вам потребуются сотни гигантских озер, чтобы создать эффект озера, чтобы хотя бы привести центр к нормальной сухости пустыни. Это не просто пустыня, она суше любой земной пустыни. ваши внутренние моря не останутся влажными, они испарятся.

Даже ветровые ячейки планет работают против вас, ветровые ячейки будут переворачиваться (проходить спиральное вращение) столько раз на этом расстоянии, что они будут действовать как массивные дегидраторы, удаляющие то небольшое количество воды, которое может быть в воздухе.

Здесь помогают диаграммы.

![![![введите здесь описание изображения

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

На восходящей части спирали воздух теряет влагу, вызывая много дождей и высушивая воздух, без этой воды воздух на нисходящей стороне очень сухой, создавая засушливые земли на земле. Но здесь этот цикл повторяется снова и снова безвлага восполняется в воздухе, обычно это происходит за счет воды, собираемой из испаряющихся океанов. на Земле цикл оборачивается только один или два раза, прежде чем вернуться обратно над океаном. Но здесь это не так, поэтому воздух становится все суше и суше с каждым шагом вперед в цикле, за сотни или тысячи циклов ничего не остается. У вас могут быть тысячи миль пышной земли, прежде чем она закончится, но к тому времени, когда вы окажетесь на полмиллиона миль вглубь суши, там ничего не останется. Клетки, движущиеся в противоположном направлении, уносят воду с той же скоростью, с какой она поступает внутрь, поэтому долгосрочного продвижения внутрь суши не происходит.

Центр этой пустыни будет таким сухим, что многоклеточная жизнь будет невозможна, даже одноклеточная жизнь может не сработать.

Единственный источник воды внутри суши (любого размера) - это водоносный воздух, пересекающий побережье и направляющийся вглубь суши.

Да, вода может испаряться с одной части земли, образовывать облака и снова идти дождь, но этот процесс только перетасовывает воду с одного участка земли на другой, он не добавляется к сумме воды на суше.

Итак, очень простая математика:
если внешний край формы пропорционален радиусу формы, а площадь поверхности пропорциональна КВАДРАТУ радиуса формы, что происходит с отношением окружности к поверхности, как радиус становится смехотворно большим?

Потому что максимальный приток воды на этот участок суши довольно линейно связан с береговой линией, а поверхность, по которой должна распределяться вода, пропорциональна площади поверхности.

Таким образом, абсолютно гарантировано, что если вы бесконечно увеличиваете размер своего континента, вы бесконечно уменьшаете общее количество поступающей воды (измеряемой на площадь поверхности).

Что касается того, насколько сухим он станет: намного суше, чем посреди пустыни Гоби. Даже намного суше, чем пустыня Атакама, где выпадает около 1 мм осадков в год. Возможно, такая же сухая, как в центральной Антарктиде, с осадками около -1,5 мм в год (лед там возгоняется быстрее, чем выпадает снег)

Пустыня Атакама сухая из-за дождевой тени Анд, а Антарктида — из-за очень низкой температуры. Если теплый воздух способен переносить воду внутрь суши при преобладающем ветре, а поверхность плоская, что остановит миграцию воды внутрь суши через сам влажный воздух и циклы дождя/испарения при преобладающем ветре?
@Slarty тот факт, что цикл дождя / испарения никогда не собирает всю выпавшую воду. Каждый такой цикл будет нести меньше воды. Конечно, первая пара очень мокрая. Следующая дюжина постепенно высыхает. Насколько влажным является 200-й цикл? 41792043 цикл? Помните, что этот континент в ДВЕСТА раз шире, чем весь азиатский континент.
Если бы это был только один фронт или волна влажного воздуха, то вы были бы правы, и каждый цикл испарения переносил бы меньше воды к центру. Но это не просто одна волна, это господствующий ветер, дующий все более и более влажным воздухом на континент, делая его все более влажным вглубь суши.
@slarty, согласно этой теории, пустыни не может существовать.
Здесь следует помнить об условиях, вызывающих образование пустыни. Например, высыхание воздуха после прохождения горного хребта. В этом случае могут и будут образовываться пустыни. Такое очень вероятно на этом суперконтенанте, но мы ищем способ предотвратить это. И способ предотвратить это — сделать так, чтобы теплый влажный воздух дул над очень плоской землей с горами только в центре континента. Любым осадкам некуда деваться и они будут испаряться, восполняя влажность воздуха. Это маловероятно, но это суперконтинент шириной в миллион миль.

Вызов кадра: тектоника плит

Разница между океаном и сушей больше всего зависит от разницы высот. Достижение этих различий в основном связано с тектоникой плит. Под каждым квадратным метром земной коры создается давление из-за каминной полки, но это давление, как правило, мигрирует туда, где кора уже и так тонкая, чтобы облегчить себя. Однако, если расстояние между двумя линиями разлома слишком велико, давление будет нарастать под более толстой частью земной коры, пока она не прорвется, образуя новую линию разлома.

Эта новая линия разлома раздвинет плиты, создав новую низкую область для формирования океана. Таким образом, вместо того, чтобы увидеть мир с суперконтентом в миллион миль и океаном в миллион миль, вы, скорее всего, увидите мир с континентальными шельфами и океанами такого же размера, как те, что были на Земле, но их намного больше.

Пангея просуществовала около 100 миллионов лет, потому что Земля достаточно мала, чтобы позволить ей соединиться до того, как новые условия заставят ее разделиться, но в мире того размера, о котором вы говорите, вы никогда не увидите, чтобы все континенты смогли соединиться до того, как давление начнет разрушаться. их снова.

введите описание изображения здесь

Вода внутри очень большого континента
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v