¿Cómo se verían los cinturones de presión en un mundo con tierra continua?

Necesito mapas de climas y vientos dominantes para mi mundo dominado por el desierto. Tiene un continente que se extiende en una banda alrededor de los trópicos y los subtrópicos, lo que representa aproximadamente la mitad de la superficie del planeta. Hay dos mares polares. El planeta tiene una inclinación axial de 20 grados, una atmósfera similar a la de la Tierra, es un poco más pequeño que la Tierra y gira un poco más rápido (no exactamente un día de 20 horas).

Con el uso de Climate Cookbook, PCK de Mark Rosenfelder y Google, he estado investigando los patrones que gobiernan el viento y el clima en nuestro mundo. Creo que tengo una comprensión muy básica de la forma en que se mueve el aire, el efecto Coriolis, las diferencias de presión estacionales sobre la tierra y el mar y los cinturones de presión de la tierra. Estoy listo para dibujarlos a todos en mi mapa. Pero, por desgracia, la única referencia que tengo es la Tierra, y los continentes de la Tierra están divididos por un gran océano. Estos parecen trepar por lo que de otro modo serían pequeños cinturones de presión y convertirlos en celdas de presión giratorias.

Ahora, ¿qué es probable que suceda en un planeta con una franja continua de tierra alrededor del medio? Las costas norte y sur de mi continente bailan actualmente alrededor de las líneas de las zonas de convergencia subtropical de mi planeta. ¿Tendré celdas de baja presión sobre los golfos en invierno y las penínsulas en verano, o la naturaleza más uniforme de la tierra dará lugar a un cinturón de presión continuo sobre la tierra y el mar por igual?

En resumen, ¿una tierra más consistente significará que las áreas de presión también serán consistentes: unas pocas franjas grandes e ininterrumpidas en lugar de muchos parches revueltos como en la Tierra? Actualmente, mis mapas (versiones de verano e invierno) muestran bastantes celdas de presión ordenadas alrededor de sus respectivos cinturones, pero estoy dudando de mí mismo.

Un cinturón ancho continuo de tierra baja vería un viento continuo que sopla desde el oeste, muy parecido al océano continuo que se extiende entre los 40 y 50 grados de latitud sur en la Tierra; pero la tierra rara vez es una llanura continua: las cadenas montañosas la romperían en pedazos complicados. Sin una simulación a gran escala no se puede dar una respuesta seria. Lo más parecido que tiene la Tierra a vuestro mundo es el Sahara; intente encontrar patrones de viento sobre el Sahara y generalice a partir de eso.
Su primera pregunta puede ser demasiado amplia. Además, no está claro si está preguntando cómo se formarán las celdas de presión o cómo se formarán los cinturones de presión (el último es un subconjunto del primero).
Ah, me disculpo; "lo que es probable que suceda" no pretendía ser una pregunta en sí misma. Voy a aclarar la pregunta.

Respuestas (3)

En términos generales, tiene razón en el patrón ordenado de las celdas de convección de la misma manera que lo sería en la Tierra, el diablo está en los detalles. En términos generales, el clima mundial no va a cambiar tanto , las estaciones serán un poco menos diferentes, los trópicos estarán un poco más cerca del ecuador, y el verano y el invierno serán un poco más largos, eso es solo porque has reducido el axial. inclinación. La mayor diferencia se verá al nivel del mar, siendo los vientos terrestres la influencia dominante, la tierra tendrá una presión ligeramente mayor que la del océano bajo una insolación dada.régimen, los monzones van a ser normales también en los márgenes continentales. Los veranos más largos significan temperaturas más altas en la superficie del mar, por lo que cuando el mar se acerca al ecuador, existe el potencial de generar ciclones masivos de manera regular. Coriolis seguirá rompiendo los amplios cinturones de presión/celdas de convección en sistemas ciclónicos, independientemente de la topografía de la superficie, pero los vientos serán más fuertes debido a la reducción de la fricción en la superficie.

Como nota, un planeta de este tipo podría razonablemente tener niveles de CO2 mucho más altos en la atmósfera, un solo continente más grande significa menos meteorización de rocas recién levantadas debido a que menos tiempo penetra en el interior, tal meteorización absorbe una gran cantidad de CO2 de la atmósfera, especialmente en el Himalaya

Cinturones de presión

En lo que respecta a los cinturones de presión , verá los mismos tipos de bandas ecuatoriales que vemos en la Tierra, Júpiter y Saturno. Los cinturones de presión se forman debido a la forma esférica del planeta que calienta de manera desigual la atmósfera en diferentes latitudes. Este fenómeno es independiente de la geografía subyacente (siempre que la geografía no perfore la atmósfera).

Células de Hadley

Yendo un paso hacia abajo, las células de Hadley se forman a partir de las direcciones de los cinturones de presión. Al igual que los cinturones de presión, se forman en función de la geometría planetaria (esférica, inclinada) y serán bastante similares a las de la Tierra. Dado que las células de Hadley se extienden a lo largo de la atmósfera, la geografía subyacente no afectará su comportamiento.

Celdas de presión

Baja otro escalón y llegarás a las celdas de presión . Estos son mucho más complicados y difíciles de predecir porque cubren una gran cantidad de fenómenos y dependen de factores meteorológicos intrínsecamente sensibles.

Formación

Las celdas de presión se forman a partir de masas de aire frío y caliente en la atmósfera superior (y típicamente de regiones polares para celdas de alta presión). Las masas de alta presión expulsan el aire creando un gran claro de nubes sobre un área masiva. El efecto Coriolis luego cambia esto a una masa ciclónica. Eso a su vez puede transformarse en cualquier número de otros ciclones dependiendo de la ciclogénesis .

ciclogénesis

La ciclogénesis depende predominantemente de la escala de los fenómenos meteorológicos. Cuanto más pequeño es, más probable es que dependa de fenómenos geográficos. En lo que respecta a las celdas de presión, la geografía subyacente determinará fuertemente su geometría si la celda es lo suficientemente pequeña (es decir, mesoescala). Si la celda es lo suficientemente grande (tropical), la geografía subyacente afectará mucho menos. Sin embargo, la naturaleza exacta dependerá de la geografía, el estado meteorológico de la masa de aire y sus vecinos, y varios otros factores meteorológicos que son extremadamente sensibles a las condiciones meteorológicas.

Tome Tornados por ejemplo. Están formados por Mesociclones (celdas ciclónicas de baja presión) formadas dentro de fuertes tormentas eléctricas .. Cuando un viento bajo choca con un viento de mayor altitud que viaja perpendicular al viento bajo, el viento bajo 'corta' el viento más alto y hace que el aire gire. Luego, cuando la masa de aire que gira más adentro de la celda de baja presión, es empujada hacia arriba, creando una corriente ascendente cerca del suelo. Esto forma la nube de embudo. Entonces, si las precipitaciones aumentan en la tormenta, una fuerte corriente descendente arrastra consigo al mesociclón. Cuando el mesociclón llega por debajo de la base de la nube, atrae aire frío de la región de corriente ascendente mencionada anteriormente. La combinación posterior de aire frío y caliente forma la pared giratoria. Cuando la corriente ascendente aumenta en fuerza, se crea un área de baja presión cerca del suelo que empuja al mesociclón más hacia abajo. Esto se manifiesta como el embudo de condensación comúnmente conocido como el Torndao.

¿Te das cuenta de cuántos factores influyeron? Esta es la razón por la cual los tornados ocurren en gran medida en grandes áreas planas. Estas áreas proporcionan el espacio necesario para que ocurra una fuerte cizalladura del viento. Además, el área también necesita celdas de baja presión para formarse comúnmente. Como tal, esto no ocurre en los desiertos (otra área plana) porque estos sistemas de baja presión no suelen formarse en los desiertos.

Otros efectos geográficos

De manera similar, las áreas montañosas bloquearán las celdas pequeñas y canalizarán la masa de aire y los vientos a lo largo de la cordillera (o alrededor de las montañas). Las áreas costeras pueden (y lo harán) alimentar celdas de alta presión. Los desiertos producen aire caliente durante el día y aire frío durante la noche; junto a una costa provocarán un desplazamiento diario de las masas de aire de un lado a otro, etc.

En gran medida, la formación de células depende primero de las condiciones atmosféricas y luego de las condiciones geográficas.

Errata : No cubrí los tornados, las tormentas y otros fenómenos porque su formación depende mucho más de cómo se mueve una tormenta determinada y de una serie de otros factores.

Conclusión:

En última instancia, los procesos meteorológicos son procesos caóticos, por lo que son absurdamente sensibles a todas las condiciones y parámetros que los afectan. Como resultado, incluso con el conocimiento de cómo se forman los sistemas, no podemos predecirlos por completo . Caso en cuestión: predicción de tornados, tormentas tropicales, terremotos, etcétera. No necesita predecir completamente cada aspecto de su mundo. Por todos los medios utilice la licencia artística cuando sea necesario .

Lo que sí sabe es cómo la geografía puede afectar el clima local en general . Sus cinturones de presión y sus celdas de Hadley deberían verse similares (si no idénticas) a las de la Tierra. Sus celdas de presión, por otro lado, son imposibles de pronosticar aquí. Se formarán y romperán con tormentas y sistemas de alta/baja presión. El único fenómeno estadísticamente predecible que tiene es el cambio en la capacidad calorífica local de la franja ecuatorial con respecto a la inclinación orbital ; pero eso solo afectará los fenómenos meteorológicos locales, no la atmósfera millas por encima de él. Como mínimo , tendrá un cambio oscilatorio Norte/Sur en las celdas de presión, ya que las líneas costeras Norte/Sur se calientan de manera desigual.(inclinación). De lo contrario, es probable que el área terrestre sea demasiado pequeña para sugerir otros fenómenos meteorológicos estadísticamente confiables.

Odio reducir su respuesta a "es complicado y difícil de predecir", pero ¿es eso básicamente lo que quiere decir aquí? Creo que entiendo los cinturones de presión, las celdas de Hadley y otros efectos geográficos, pero hay mucho que asimilar. Todavía no estoy seguro acerca de mi mapeo de viento/presión/clima porque tengo cosas como celdas de baja presión sobre mi desierto tropical ( bajo el ITCZ), y climas que no se alinean del todo con Koppen, así que me preocupa estar haciendo algo mal.

El viento proviene de la convección del aire, es decir, cuando el aire frío (por ejemplo, sobre el mar) se encuentra con el aire caliente (por ejemplo, la tierra). Dado que, en su mundo, hay un mar tanto del norte como del sur, probablemente soplarían vientos del norte y del sur, convergiendo a lo largo del ecuador. Esto crearía una zona continua de alta presión sobre el ecuador.

Ver en.wikipedia.org/wiki/Wind#Causes_of_wind - la convección es una entre muchas.
Sí, pero en un mundo donde el continente principal son los trópicos, la convección sería un factor importante. Las regiones exteriores del continente son más frías que las regiones interiores, por lo que la convección sería una causa importante de los patrones climáticos. Habría otras fuentes de viento, sin embargo, mi respuesta se relaciona con el sistema de presión en sí.
¿Podría dar más detalles sobre esto? ¿No habría otros cinturones de presión? Si entiendo bien, hay una zona de baja presión alrededor del ecuador en la tierra, con zonas adyacentes de alta presión, y luego zonas de baja presión y finalmente polos de alta presión. ¿Por qué este mundo podría no ser el mismo?