Muchas turbinas eólicas mitigarán el daño.

Lo que hace que los huracanes sean tan peligrosos es la concentración de energía en un área "pequeña". La velocidad del viento está directamente relacionada con la energía del huracán. Si puede eliminar la energía, el huracán disminuirá naturalmente en intensidad. (No estoy seguro de si esto califica como "detener el huracán", pero seguramente mitigará el daño de un huracán).

Mark Z. Jacobson de Stanford ha hecho muchos cálculos matemáticos para demostrar que un gran número de turbinas (decenas de miles) pueden absorber suficiente energía de un huracán para disminuir el daño causado. La fuerza de los huracanes es inversamente proporcional al número de turbinas presentes sujetas a la ley de rendimientos decrecientes. A medida que aumenta el número de turbinas, disminuye la fuerza del huracán.

¿Prevención Total de Huracanes?

Si estos parques de turbinas se instalaran en la franja de los océanos Atlántico y Pacífico donde se forman los huracanes/monzones, esto podría absorber suficiente energía de la atmósfera para prevenir o minimizar los huracanes. La logística para hacer esto será inmensa, pero es posible que se paguen por sí mismos con la energía generada.

Abordar la acumulación de calor

Un comentario sobre la pregunta original decía: "Un huracán es la forma en que la naturaleza mueve el calor del ecuador a los polos. Si detienes los huracanes, ese calor se acumulará y encontrará una salida en alguna parte". (Marca el 6 de octubre de 2016 a las 20:07) Hablemos de huracanes a menor escala.

TL;RD

Los huracanes necesitan la energía del aire cálido y húmedo para crecer y sostenerse. Si les privas de esa energía, no se forman o no crecen tan fuertes. Las turbinas extraen energía mecánica de la atmósfera inferior y la convierten en electricidad. Las turbinas no pueden eliminar toda la energía de la atmósfera (eso sería muy malo), por lo que todavía veríamos intercambios de energía localizados de baja a gran altitud en forma de tormentas eléctricas. Quizás habrá más tormentas y más fuertes, pero menos huracanes.

Explicación larga

Casi todo el mundo ha tomado una botella de agua y ha tratado de vaciarla sobre un fregadero. El conocido glub-glub-glub de agua cayendo, pausa, luego aire entrando, pausa, luego agua saliendo, es bien conocido. Quizás menos conocido es que si le das un giro rápido a la botella, la botella se vacía en una mera fracción del enfoque glub-glub-glub. El agua arremolinada abre un tubo entre el aire de la botella y el aire exterior, proporcionando así un camino ininterrumpido de "alta velocidad" para que el aire entre en la botella. Los huracanes son el agua que se arremolina en el cuello de la botella. voy a demostrar.

En la forma más abstracta, tenemos una región de alta energía y un área de baja energía, tanto en el ejemplo de la botella como en el del huracán. Para la botella, el área de alto potencial es la energía potencial del agua contenida en la botella, donde la energía es proporcionada por la gravedad. Los huracanes, por otro lado, obtienen su energía del aire cálido y húmedo a bajas altitudes.

Sobre la tierra, vemos aire cálido y húmedo tratando de llegar a áreas de bajo potencial en forma de tormentas eléctricas. El aire cálido se eleva hacia la atmósfera superior formando gigantescas nubes cúmulos hasta que los efectos de enfriamiento de la altitud y el aire frío circundante detienen cualquier avance hacia arriba. Es bien sabido que las tormentas eléctricas más fuertes producirán nubes más altas que las tormentas más débiles.

Es en este punto que no estaré de acuerdo con Mark. Desde la perspectiva del aire caliente en la superficie del océano, el área de bajo potencial más accesible es directamente hacia arriba, no hacia los polos. Los huracanes son la manera que tiene la naturaleza de facilitar el movimiento de energía desde altitudes bajas a altitudes elevadas. Sí, generalmente los polos tienen menos energía que el ecuador, pero en las escalas que estamos discutiendo, es decir, "¿pueden las turbinas atenuar significativamente la fuerza de los huracanes?", Los polos no importan mucho ya que están muy, muy lejos. Además, los huracanes no son la única forma de que la energía escape de las aguas ecuatoriales; todavía hay toneladas de tormentas eléctricas que hacen el mismo "trabajo" que un huracán, solo que en una escala mucho más pequeña.

Volvamos a nuestro ejemplo de la botella: sobre un océano tropical muy cálido, tenemos una piscina de energía absolutamente gigantesca en forma de aire cálido y húmedo. Esto es exactamente como el agua contenida en la botella, esperando a drenarse. Las tormentas eléctricas se forman casi continuamente en el ecuador en un área conocida como la Zona de Convergencia Intertropical .

¡Basta de hablar! ¿¡Qué pasa con las turbinas!? Los huracanes siempre desaparecen sobre la tierra o sobre aguas más frías porque no hay suficiente aire cálido y húmedo para sostener las intensas corrientes ascendentes en el ojo del huracán. Por lo tanto, la solución a la formación de huracanes es privar al huracán de aire cálido y húmedo. Las turbinas solo pueden convertir la energía mecánica del aire en movimiento en electricidad, en otras palabras, todo lo que pueden hacer es ralentizar el viento... pero eso puede ser suficiente. Los huracanes son concentraciones de energía y solo se forman por encima de cierto umbral de energía. Si las turbinas impiden la concentración de energía por encima de ese umbral, entonces no se formará el huracán. O, si se forma un huracán, será más débil en presencia de turbinas. En lugar de huracanes, podríamos esperar ver muchas tormentas tropicales o tormentas eléctricas sobre el Atlántico.

El Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico tiene un artículo interesante sobre la energía liberada por un huracán.

A lo que se reduce un huracán es a una gran diferencia en la presión del aire entre dos partes de la tierra. El aire de la región de alta presión intenta moverse hacia la región de baja presión. En el camino, las fuerzas de Coriolis influyen en su camino y termina girando en espiral alrededor del centro de la baja presión. A medida que aumenta la diferencia de presión, aumenta la velocidad de los vientos.

Ahora, ¿qué pasaría si hubiera una manera de dejar que el aire se mueva de arriba a abajo sin que el efecto Coriolis se interponga en su camino? Un túnel desde el borde exterior hasta el ojo podría hacer esto. El aire aún intentaría girar en su camino a través del túnel, pero las paredes se interpondrían y obligarían al aire a moverse a lo largo del camino del túnel. Esto permitiría que las presiones se igualaran sin la espiral masiva resultante de vientos destructivos y de rápido movimiento. Las mismas cosas que dieron origen al huracán también sirven para matarlo.

Pero espera, no es tan fácil como parece. Vas a tener problemas con la escala y la ubicación. Necesitas un túnel realmente largo, porque los huracanes tienen muchos kilómetros de diámetro. Su túnel debe ser muy resistente, ya que los vientos que lo atraviesan serán incluso más fuertes que los del propio huracán. Finalmente, los huracanes tienden a formarse sobre los océanos, por lo que su túnel debe flotar. No estoy seguro de si algún material moderno cumplirá con estos requisitos. Todo esto ignora cómo vas a llevar tu túnel al huracán emergente a tiempo para romperlo.

¿Posible? Tal vez, nadie lo ha probado todavía. ¿Práctico? Tengo dudas.

Hay al menos 2 cosas que son perjudiciales para los huracanes. Uno es la cizalladura del viento a gran altura y el otro son las masas de tierra con montañas altas. Presumiblemente, querrás detener un huracán lo antes posible en su desarrollo, ya que eso requeriría menos energía y esfuerzo. En el mundo de Star Trek, posiblemente puedas sintetizar un objeto muy grande pero flotante, ponerlo a flote en el camino del huracán y dejar que interrumpa los patrones del viento. De acuerdo, esto tendría que ser un objeto extremadamente grande, probablemente del tamaño de una isla habitable.

Además de las tres respuestas sólidas que ya existen, hay una más que puedo proponer: una liberación masiva de aire frío o agua fría. Los huracanes funcionan con calor. Los huracanes del Atlántico se debilitan a medida que viajan hacia el norte sobre aguas más frías. Parece que si pudieras bajar la temperatura, la tormenta terminaría.

El problema es la escala. No hay suficiente hielo en el Atlántico Norte para hacer mella en el huracán Matthew. Aquí hay un artículo de NPR que lo discute: http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=5475155 Así que si quieres usar esto, no estás viendo algo que hacen los humanos... estamos viendo algo que la naturaleza podría hacer a gran escala, como una cúpula de sal submarina que se derrumba y libera una liberación masiva de metano en todo el Golfo que arrastra el agua fría del océano profundo a la superficie. Prácticamente un escenario único en la vida.

Todas estas respuestas parecen lo suficientemente lógicas, pero no abordan lo que fundamentalmente 'alimenta' a un huracán, que es energía de calor latente, es decir, la energía liberada cuando el vapor de agua se condensa en la atmósfera superior. Entonces, parecería que interrumpir esta condensación solucionaría este problema, ¿tal vez usar algún tipo de dispositivo deshumidificador que pueda lanzarse a la atmósfera?

Crear interrupción a lo largo de las capas superiores de la espiral del huracán.

Una franja lo suficientemente grande de disruptor de corriente de viento que se desplace en cualquier dirección recta a través de todo el nivel superior de la espiral la dividirá en muchas espirales más pequeñas. Las espirales más pequeñas aún manejan el intercambio de temperatura atmosférica y distribuyen los efectos en muchas áreas locales más pequeñas a lo largo de los bordes y dentro del sistema. Estas espirales más pequeñas aún pueden ser bastante destructivas, por lo que es recomendable hacer esto antes de tocar tierra, como recomiendan otros.

Si le ayuda a visualizar esto, en un balde de agua clara que contenga residuos de algas, hágalo girar hasta que vea todas las algas arremolinándose centralizadas en el medio del fondo del balde. Tome una red del ancho del remolino y empuje una franja a través de la capa superior de su mini huracán. Observe cómo las algas se forman en muchos pequeños "tornados" en lugar de un gran remolino. No se reformarán en el remolino más grande a menos que vuelva a energizar todo el sistema.

Presenté un plan para detener los huracanes con manchas de petróleo en esta idea relacionada. ¿Reducen los huracanes la energía térmica del agua sobre la que pasan y, de ser así, en cuánto?

Aquí hay una sinopsis:

Los huracanes enfrían el océano al facilitar la evaporación. La evaporación de un líquido aleja el calor de ese líquido. Facilitamos la evaporación de una taza de café caliente al soplar sobre ella y así ofrecer más aire en el que el café pueda evaporarse y enfriarse. Los huracanes facilitan la evaporación de 3 maneras.

1: aire caliente. El aire caliente puede transportar más humedad que el aire frío. Es por eso que puede ver su aliento en un día frío: a medida que su aliento se enfría en el aire exterior, su capacidad de carga de agua disminuye y usted ve las gotas de agua condensada. Un huracán trae aire caliente a la superficie del océano donde recoge la evaporación.

Aire a baja presión. Los huracanes tienen aire a baja presión. Cuanto menor sea la presión en el aire superior, más fácil será que el agua se evapore y permanezca allí. Un cambio de fase de líquido a gas es más fácil cuando ya hay menos moléculas de gas amontonadas. En altura, las cosas se evaporan más rápido y el agua hierve más fría. Intercambio de aire. Al igual que soplar el café, el intercambio de aire causado por el huracán ofrece aire nuevo, no saturado con agua, para entrar y eliminar la evaporación de la superficie del océano. De https://spaceplace.nasa.gov/hurricanes/en/A medida que el aire caliente continúa ascendiendo, el aire circundante se arremolina para ocupar su lugar. A medida que el aire cálido y húmedo asciende y se enfría, el agua del aire forma nubes. Todo el sistema de nubes y viento gira y crece, alimentado por el calor del océano y el agua que se evapora de la superficie. El efecto neto: las circunstancias del huracán crean un bucle de retroalimentación que permite que el huracán tome más energía térmica del océano y se fortalezca. Es por eso que los huracanes Peter salen una vez que llegan a tierra.

Pero interrumpir ese ciclo: cómo hacerlo... Necesitaría evitar la evaporación de la superficie del océano en un área grande.

Podrías lograr eso con una enorme mancha de petróleo. El agua no puede evaporarse a través de una capa superior de aceite.

de https://www.mnn.com/earth-matters/wilderness-resources/stories/the-13-largest-oil-spills-in-history

El peor derrame de petróleo de la historia no fue un accidente, fue deliberado. Durante la Guerra del Golfo, las fuerzas iraquíes intentaron evitar que los soldados estadounidenses aterrizaran abriendo válvulas en una terminal petrolera en alta mar y descargando petróleo de los petroleros. El petróleo resultó en una mancha de petróleo de 4 pulgadas de espesor que se extendió a lo largo de 4,000 millas cuadradas en el Golfo Pérsico.

Publiqué el esquema en la media panadería. http://www.halfbakery.com/idea/Hamstring_20hurricanes_20via_20oil_20slicks#1504958339

donde Max observó

No sé si funcionaría o no, pero probablemente haya cosas mejores para usar que el aceite.
Lo que quiere es un producto químico que sea barato, que flote en el agua y que no se disuelva, y que sea biodegradable (más que el aceite normal), degradable por UV o que se evapore lentamente (durante días) como un vapor no dañino.

¿Cuánto necesitarías? Bueno, lo mínimo necesario es una sola capa molecular. Las capas de una sola molécula se forman fácilmente: es un experimento escolar clásico para estimar el tamaño de una molécula de aceite. Entonces, supongamos que la capa tiene un grosor de 10 nm (esa es una molécula bastante larga). Y el área es, digamos, 10^6 km cuadrados, o 10^12 metros cuadrados.

Eso le da un volumen total de 10^4 metros cúbicos, o digamos 10.000 toneladas de su compuesto. Esta es una pequeña fracción de lo que puede transportar un gran camión cisterna. Incluso si el costo fuera de 100 libras esterlinas por tonelada, todavía está considerando solo 1 millón de libras esterlinas, lo que parece menos que el costo de renovar el techo de cada edificio.

Ciertamente, una mancha de 4 pulgadas es un desperdicio cuando solo se necesita una capa delgada para retardar la evaporación. No estoy seguro de que haya algo mucho más barato que el petróleo, pero usar fracciones de petróleo crudo más livianas y volátiles sin el asfalto alquitranado haría que el proyecto fuera más corto en duración y menos asqueroso. O usa aceite vegetal. Otros beneficios: puede implementarse así de rápido y se propaga por sí solo.

O podría bloquear la evaporación con algo más reutilizable y más hermoso, y desplegarlo cuando haya amenaza de huracanes. Veo que Christo sigue vivo. Estoy seguro de que estaría encantado de asesorar sobre un proyecto (muy) escalado similar a sus esfuerzos anteriores, por ejemplo

de http://christojeanneclaude.net/projects/surrounded-islands

Bajar la temperatura de la superficie del océano es suficiente para prevenir los huracanes, dado que se sabe dónde se formarán. La capa cálida de agua del océano es relativamente delgada, unos cien pies por debajo de la superficie hay agua mucho más fría.

Suficientes máquinas para mezclar las capas podrían funcionar. La explicación de cómo funcionan está en los capítulos 4, 5 de Superfreakonomics.

La clave es interrumpir los vientos durante la infancia de la tormenta, antes de que tenga tiempo de ganar fuerza. Tal vez dejar caer algunos cortadores de margaritas en un patrón alrededor del pequeño embudo tan pronto como se forme lo interrumpiría y lo dispersaría.

Prevención en la Fuente

Los huracanes del Atlántico, por ejemplo, se forman a partir de los vientos que vienen sobre el Sahara y soplan directamente sobre el cálido Atlántico. En virtud de un esfuerzo monumentalmente ineficiente e innecesario para la forestación del Sahara al menos en el borde occidental, mitigará los efectos del viento que se acerca al Atlántico.

Encuentre la fuente de otras tormentas y encárguela; sin embargo, no estoy seguro de si esto funcionaría en el Pacífico.

https://construcciónmundial.stackexchange.com/a/90753/42731

1. Si se construyeran suficientes turbinas flotantes con un sistema de control remoto multidireccional, podrían ayudar a enfriar la atmósfera terrestre y acuática más cercana al ecuador.

2. Se podría usar una cantidad suficiente de estas turbinas para minimizar la acumulación de aire cálido y húmedo desde donde comienza. También pueden encender sus celdas de energía reciclable para mantenerlas flotando y posiblemente más celdas de energía consumibles para otros usos.

Un montón de Shadeballs.

Queremos limitar el poder de los huracanes limitando la cantidad de agua que se puede evaporar en ellos. Incluso si no detiene un huracán, dañará el poder de la tormenta.

Llevar una gran cantidad de bolas de sombra al océano bajo los huracanes es el nombre del juego. Las bolas de sombra evitan que el agua se evapore y, por lo tanto, pueden evitar que suba el aire cálido y húmedo que se habría evaporado del océano. Esto actuaría para envenenar al huracán, cerrando efectivamente las corrientes de convección del sistema.

Las bolas de sombra pueden diseñarse para realizar funciones específicas dentro del huracán y, una vez que ya no se necesitan, las bolas de sombra recuperadas pueden ser una fuente de plástico libre de culpa. El desarrollo de esta tecnología preparará a los humanos para optimizar el escalado (y descalcificado) de la maquinaria de producción con un material simple, útil, seguro y reciclable.

En la década de 1960, la NOAA investigó para descubrir si algún tipo de barrera entre la superficie del océano y el huracán podría ayudar a reducir la energía o incluso disipar un huracán.

¿Cuántas bolas de sombra?

Supongo que unos cuantos billones harían el truco.