Determinación del período de rotación del planeta que permitiría una celda de viento global

Estoy tratando de averiguar qué tan rápido podría rotar un planeta al mismo tiempo que tiene una sola celda de flujo de aire, como las celdas de Hadley , que circularían desde el polo caliente al polo frío, etc., como en el caso de los planetas bloqueados por mareas y Venus. Es decir, ¿cuál es el tiempo mínimo estimado que un área de un planeta debe hornear bajo una estrella para formar el diferencial de temperatura requerido para una sola celda de aire, asumiendo una atmósfera similar a la de la Tierra y océanos para regularlo hasta cierto punto? O, ¿cuánto podría aumentar la velocidad de rotación de Venus sin perturbar la única celda de viento?

No entiendo mucho de las matemáticas relacionadas con la atmósfera, así que me estoy desviando de lo que puedo deducir de los papeles y lo que sabemos sobre Venus y los planetas bloqueados por mareas con las enanas rojas. Estoy tratando de montar la delgada línea de un planeta que es algo hostil, pero aún habitable. Tan largos "días" y "noches" y vientos casi constantes que son fuertes, pero no la ridícula velocidad del viento de Venus ni las temperaturas que freirán o congelarán a una persona. En el entorno en el que estoy trabajando, el planeta en cuestión se terraformó para emular las condiciones de la Tierra, por lo que no tendría sentido que se eligiera dicho planeta si el producto final era casi inhóspito. La desesperación / las opciones limitadas pueden justificar esto hasta cierto punto, pero en la medida en que camina afuera muere instantáneamente.

Tal como lo entiendo, una celda de viento global presentaría una capa de nubes de migración lenta y constante que sigue bajo el polo caliente que migra lentamente en paralelo con el ecuador, creando estaciones de "día-verano" y "noche-invierno". Inclinación de Axil insignificante no por simplicidad. Cualquier punto dado en el planeta esencialmente tendría un flujo de viento constante que, a lo largo del período del día y la noche del planeta, cambiaría lentamente su ángulo a lo largo de los 360 grados, ignorando las características geográficas, por supuesto.

Simplemente no estoy seguro de si puedo agitar manualmente un "día" de, digamos, períodos de 90 ~ 24 horas sin hacer que el planeta sea inhóspito debido a la fuerza/temperatura del viento. Además, ¿la presencia de huracanes/ciclones extremadamente frecuentes formados a lo largo del ecuador vertical? He leído cosas contradictorias en ese sentido. Mi trabajo actual se centra en las bandas habitables de este a oeste entre la tormenta del polo caliente central y las posibles tormentas del ecuador vertical, pero nuevamente, la velocidad y la temperatura del viento siguen siendo una preocupación.

El artículo "DINÁMICA ATMOSFÉRICA DE LOS EXOPLANETAS TERRESTRES EN UNA AMPLIA GAMA DE PARÁMETROS ORBITAL Y ATMOSFÉRICO" parece que podría tener algunas respuestas y arrojó algo de luz sobre algunas cosas, pero muchas de ellas se me escapan. Parece que a una velocidad de rotación de 1/16 ya obtienes una nivelación bastante significativa de las diferencias de temperatura longitudinales, al menos.

Mi respuesta aquí se siente relevante, pero esa es también la desvergonzada autopromoción hablando
Además, para aclarar: ¿su planeta tiene un polo caliente y un polo frío , como si estuviera girando sobre un eje que apunta constantemente a la estrella? ¿Y el ecuador es de temperatura media?
Ah, tendré que volver y editar para mayor claridad. El planeta gira sobre un eje de la misma manera que lo hace la Tierra, solo que mucho más lento. No está bloqueado por las mareas, pero gira lo suficientemente lento como para que los "polos" fríos y calientes migren lentamente a lo largo del ecuador. Esencialmente, el ciclo del día es tan largo que el diferencial de temperatura crea una gran celda de Hadley de vientos que migran del polo caliente al polo frío, etc., como se vería teóricamente en un planeta bloqueado por mareas, y como podemos observar en Venus.
Supongo que solo imagine aumentar la velocidad de rotación de Venus, pero en qué punto las corrientes de viento se dividirían en múltiples celdas de Hadley. Excepto con condiciones similares a la tierra y condiciones de temperatura similares. Vi tu respuesta anterior, y de muchas maneras eso haría mi trabajo más fácil jajaja, pero aun así arrojé esto aquí en caso de que alguien tuviera una respuesta.

Respuestas (1)

No creo que tu planeta tenga Células de Hadley en absoluto.

Las células de Hadley se forman debido a la conservación del momento angular a medida que las partículas de fluido se mueven alrededor de un eje o rotan, acercándose al eje o alejándose de él. Son el resultado de movimientos de aire a gran escala hacia o desde el eje de rotación, ya que la forma esférica de la Tierra y el movimiento del aire hacia el ecuador disminuyen el radio de su rotación, lo que aumenta la velocidad a la que giran. el eje.

Sin embargo, en su configuración, el polo "caliente" y el polo "frío" no están alineados con el eje de rotación. En una configuración de bloqueo de marea, el planeta sigue girando alrededor de su eje vertical, simplemente lo hace con el mismo período que el período de revolución alrededor de la estrella. El movimiento del aire será (cerca de la superficie) hacia el polo "caliente" y lejos del polo "frío", pero el movimiento principal del aire no es de tal manera que aumente o disminuya significativamente el radio de la partícula de fluido.

Debido a que el movimiento general de las partículas de fluido no cambia significativamente por su movimiento hacia o desde los polos, no parece haber ninguna razón para que rompan la única celda de circulación que se formaría; no hay cambios a gran escala. en radio o velocidad a tener en cuenta. Es posible que alguien más pueda ejecutar las fórmulas en esto, pero estoy bastante seguro de que los planetas bloqueados por mareas no tendrán células de Hadley en absoluto. ¡Buena pregunta!

¿Alguna idea de cuán lento tendría que girar el planeta para que las células de Hadley no se formaran?
@QuiGonJon ¿Rotar sobre el eje perpendicular al plano de revolución, o rotar sobre el eje que pasa a través de los polos "calientes" y "fríos"?
Sobre el eje perpendicular al plano de revolución
Um. Eso es lo que estaba tratando de señalar en mi respuesta: puede girarlo tan rápido o tan lento como desee, porque el aire no fluye de tal manera que se rompa por la conservación del momento angular.
Creo que hay una falta de comunicación, o simplemente estoy malinterpretando algo. Qué tal esto. Ralentizar la rotación de la tierra. ¿Sabemos cuándo las células de aire se convertirían en algo que veríamos en un planeta completamente bloqueado por mareas? Según los documentos que he leído, cuando llega a 1/16 de la tasa de rotación, las celdas de aire son mucho menos prominentes (¿podrían ser solo 2 en este punto?), Pero aún están ahí. Probablemente podría agitar a mano una tasa de rotación de 1/32, pero estoy invertido en este punto jajaja