¿Cómo sería el clima de una ciudad de todo el planeta?

Lo que estás describiendo es una isla de calor urbana gigante (UHI).

Lo estoy simplificando demasiado aquí, pero básicamente el concreto y el asfalto absorben más calor y lo liberan más lentamente que las áreas rurales y este efecto puede exagerarse donde hay edificios altos y calles estrechas, ya que esto atrapa el aire y, por lo tanto, el calor.

La diferencia de temperatura entre las zonas urbanas y rurales suele ser mayor por la noche, ya que el proceso de enfriamiento se ralentiza en las zonas urbanas.

No se sabe que este efecto de calentamiento sea exagerado con el tiempo, es decir, las ciudades no se calientan continuamente.

El tamaño de las ciudades puede afectar el proceso de enfriamiento nocturno, por lo que el centro de un área con edificios altos y calles estrechas se enfriará después de las afueras de esa área. Pero no necesariamente alcanzarán una temperatura más alta en primer lugar solo porque son el centro de esta área urbanizada.

Entonces, en general, es probable que su ciudad del tamaño de un planeta sea unos grados más cálida de lo que sería si se dejara rural, especialmente por la noche.

Se sabe que los UHI en climas más cálidos afectan la lluvia, ya que las nubes se elevan sobre estas bolsas de aire cálido y provocan precipitaciones. Entonces, más lluvia alrededor de la costa de su UHI gigante, esto será especialmente cierto cuanto más se acerque al ecuador y las áreas donde el viento predominante proviene del océano. Por supuesto, sin tierra rural, es mucha agua para drenar. Sin embargo, la precipitación aún se verá afectada por la geografía natural hasta cierto punto (por ejemplo, a qué distancia sobre el nivel del mar se encuentra un área).

Lo que hace que la isla de calor sea un gran problema es en parte que está en bolsas , en contraste con las formas de tierra más frías alrededor del área de paisaje duro, y ese diferencial luego impulsa los bucles de convección locales, atrapando la masa de aire caliente sobre el paisaje urbano.

Toda la perspectiva cambia sin el contraste; necesitamos saber MUCHO más sobre el planeta en general para postular respuestas razonables:

• proporciones tierra/mar
• topografía (montañas, llanuras, valles)
• geografía expuesta / paisajes vegetales en cualquier área no urbanizada que haya (montañas, ¿rocosas o con vegetación?)
• si hay parques extensos (París, Londres, Tokio, Pekín, Nueva York, Filadelfia, Denver, Boston) o desastrosamente pocos parques (Fresno, Jacksonville, Mesa)

También necesitamos saber con qué cuidado se ha pensado y planificado esto en el proceso; existen algunas estrategias que podrían hacer que el paisajismo urbano a gran escala sea mucho menos hostil al clima:

• techos verdes
• pavimento permeable / impermeable
• adoquines de hierba vs asfalto
• Proporciones de generación de microclima diseñadas intencionalmente de islas de calor entre diferentes secciones y alturas para generar intencionalmente corrientes, vientos y diferenciales de presión.
• alineación de estructuras más altas con los vientos dominantes para enfriar grandes masas / generar energía eólica
• base de generación de energía: carbón o petróleo, fisión o fusión nuclear, turbinas eólicas y de mareas, energía solar masiva en todos los techos, reactores de antimateria/materia, generadores de discontinuidad de Schwartschild
• Transporte público de alta eficacia ampliamente utilizado, por lo que no hay automóviles ni una contaminación significativa en los desplazamientos.

Con suerte se entiende la idea.

Como dijo @KMo, el efecto isla de calor (HIE) no afectará realmente a las ganancias inesperadas ni a los patrones generales del viento. Seguirás teniendo vientos relativamente normales.

Lo que tendrá un gran efecto sobre las precipitaciones será la altura de la ciudad. A medida que el viento se desvía hacia arriba, su densidad/presión disminuye y no puede contener tanta agua. Esa agua entonces se precipita como lluvia.

Si la megaciudad es similar a nuestras propias ciudades, donde la mayoría de los edificios tienen de 1 a 10 niveles de altura, entonces no habrá mucho efecto en nada. El borde delantero de la ciudad en la costa actuará como colinas onduladas bajas y podría aumentar levemente las precipitaciones allí.

Si los edificios son de 100 a 200 niveles más altos, los efectos de borde se vuelven más pronunciados y habrá más lluvia en el borde.

Si los edificios tienen más de 500 niveles, comienzan a tener el efecto de las montañas y tenderás a recibir muy poca lluvia lejos de las costas.

Veo 3 problemas. El relativo a lo anterior es la gestión del agua. El agua recogida en la costa tiene que ser transportada hacia el centro. El segundo es la falta de O2 por la pérdida de plantas. El tercero, relacionado con el segundo problema, es la hambruna masiva por falta de alimentos.

Se habla de cómo crearía un efecto de isla caliente, pero encuentro que cada vez que las personas imaginan una ciudad mundial, piensan en términos de nuestras ciudades actuales: hormigón, vidrio y acero (principalmente), por lo que es comprensible terminar en tal punto. Siempre he pensado que una ciudad en general, pero especialmente si la ciudad se extendiera por todo el mundo, creo que el mundo tendría que adaptarse en consecuencia.

Una cosa es qué pasa con los nuevos materiales de construcción, que probablemente se desarrollarán para cuando un mundo pueda avanzar hasta el punto de cubrir el planeta. No creo que los materiales que se usarían serían el tipo de materiales de la época actual.

Lo siguiente es que los tejados de los edificios son un gran lugar para la vegetación. Puedes poner fácilmente césped, árboles y flores encima de los edificios. Desde un satélite, parecería que el planeta fuera completamente verde. No sería hasta que te acercaras que verías la ciudad debajo. A partir de ahí, también puedes cubrir los lados de las estructuras con vegetación. Estas son cosas que ya existen en todo el mundo, por lo que me imagino que una ciudad mundial probablemente seguiría este camino.

Estoy seguro de que esto todavía tendría un gran impacto en el clima, pero creo que esto minimizaría cualquier efecto de isla caliente y haría que el lugar fuera más agradable para ver y vivir.

Bueno, todo depende de cómo esté construida tu ciudad. Si la mayoría de sus edificios son de uno o dos pisos, entonces la falta de viento no será un problema (a diferencia de si cada edificio tuviera 20 pisos de altura).

Además, depende de cuántos espacios verdes tengas en la ciudad. Por ejemplo, la ciudad de Nueva York no es solo una gran losa de hormigón con edificios encima, tienes el Central Park, un gran espacio verde en medio de la ciudad. En esta ciudad global, podrías tener muchos de estos espacios verdes y aún afirmar que el mundo está cubierto por una ciudad.

Algo a considerar, aún necesitaría granjas de cultivos, granjas de árboles y huertos en su ciudad en todo el planeta, de lo contrario, no tendrá comida ni madera. Incluso si estos se construyen en la ciudad, aún deben existir, lo que reduce el efecto de calentamiento.

Finalmente, considere la temperatura original del planeta, si la mayor parte originalmente era un páramo helado, tener esta mega ciudad podría convertirlo en una temperatura agradable.