Artykuły na tym blogu są nieoficjalnymi tłumaczeniami XKCD What If. Teraz również na Facebooku!

22.09.2012

Cassini

Oryginalny post: Cassini

Co by było, gdyby masy lądu były rozłożone na Ziemi tak jak w rzeczywistości, ale obrócone o 90 stopni względem aktualnego położenia?
— Socke

Taka zmiana głęboko by wpłynęła na całą ziemską biosferę. Oraz na ludzką cywilizację

Socke pyta co by było, gdyby powierzchnia Ziemi była obrócona o 90 stopni, tak że aktualne bieguny znalazłyby się na nowym równiku. Nie zmieniamy nachylenia osi Ziemi. Po prostu zakładamy, że powierzchnia jest ułożona w inny sposób.


Na nowy równik wybierzemy południk Greenwich, nowymi biegunami będą punkty na Oceanie Indyjskim (0N, 90E) oraz w pobliżu wybrzeża Ekwadoru (0N, 90W). Indie, Indonezja i Ekwador znajdą się w strefie arktycznej, natomiast Europa, Antarktyka i Alaska utworzą nowe tropiki.

Gdzie powstaną pustynie i lasy? Które rejony skorzystają na takiej zmianie, a które stracą?

To dosyć skomplikowane. Wszystko od tego miejsca to jedynie luźne spekulacje. Ale na początek na chcę, na przykładzie, zilustrować poziom złożoności o jakim mówimy:

Na południowym skraju Sahary, w Czadzie, znajduje się dolina Bodélé Depression. Dolina ta stanowi dawne dno jeziora. Dzięki temu wypełniający ją suchy pył jest bardzo bogaty w składniki odżywcze będące pozostałościami mikroorganizmów zamieszkujących jezioro.

Od października do marca w dolinie zazwyczaj wieje silny wiatr, dodatkowo spotęgowany przez górskie pasma po dwóch stronach doliny. Kiedy prędkość wiatru przekracza 30 km/h, zaczyna on porywać drobiny pyłu z dna doliny. Pył ten jest unoszony na zachód, przez całą Afrykę i Atlantyk.

Pył ten, pochodzący z jednej, niewielkiej doliny w Czadzie, dostarcza ponad 50% substancji odżywczych nawożących lasy deszczowe Amazonii.

Przynajmniej do takiego wniosku doszli autorzy tej jednej pracy. Ale jeżeli jest to prawda, nie ma w tym niczego nadzwyczajnego. Świat jest pełen tego rodzaju skomplikowanych zależności.

Z tego właśnie powodu możemy z dużą dozą pewności mówić o zjawiskach na wysokim poziomie, takich jak globalne ocieplenie — do systemu wpada pewna ilość energii, mniejsza ilość energii jest emitowana, zatem średnia temperatura wzrasta — ale bardzo ciężko jest przewidzieć, jak to wpłynie na klimat w określonym miejscu, lub na jeden wybrany gatunek.

Zatem, jeśli nawet byłbym ekspertem w dziedzinie klimatu — a nie jestem — nie byłbym w stanie odpowiedzieć na postawione pytanie z dużą dozą pewności. Zamiast tego naszkicuję now świat na dosyć wysokim poziomie ogólności.

Na początek, oto mapa naszego nowego świata:

Jest to odwzorowanie cylindryczne równoodległościowe. Tego typu odwzorowanie utworzone względem południka, zamiast równika, nazywa się "rzutowaniem Cassini". Zatem dobrą nazwą dla naszej nowej Ziemi będzie Cassini.

Wyobraźmy sobie, że owa alternatywna Ziemia, wraz z jej ekosystemami i strefami klimatycznymi, rozwija się przez miliony lat. Pewnego dnia budzimy się i widzimy, że zostaliśmy magicznie przeniesieni do tego świata, wraz z naszymi miastami i całą resztą. Co byśmy tam zastali?

Klimat na obróconej Ziemi w dużym stopniu zależy od szczegółowego rozkładu ciepła w atmosferze i oceanach. Na początek załóżmy, że świat ten ma ekstrema podobne do prawdziwej Ziemi.

Nanieśmy zatem na mapę trochę lodu i wiecznej zmarzliny w górach i na biegunach:


Następnie wypełnijmy obszary zielone i pustynne. Ich umiejscowienie zależy w dużym stopniu od opadów. Naszkicujmy zatem wiatry.

Głównym motorem pogody jest Słońce, które nagrzewa równik bardziej niż bieguny. Gorące powietrze unosi się nad równikiem, a następnie stygnie płynąc w stronę biegunów. Zjawisko to nosi nazwę komórki Hadleya.

Komórki Hadleya przesuwają się na północ lub na południe od równika zależnie od pory roku. W tej chwili Słońce znajduje się dokładnie nad równikiem, zatem komórki Hadleya układają się symetrycznie wokół równika.

Dzięki sile Coriolisa wiatr wiejący przy powierzchni w komórce Hadleya wieje ze wschodu na zachód. Dalej na północy, w większości stref umiarkowanego klimatu, wiatr przy powierzchni wieje z zachodu na wschód. W okół biegunów sytuacja znowu się odwraca i wiatr częściej wieje na zachód.

Nanieśmy zatem na mapę wiatr. Oczywiście w rzeczywistości przepływ powietrza byłby o wiele bardziej złożony. Na wiatr wpływa układ mas lądu oraz lokalizacja stałych układów wysokiego lub niskiego ciśnienia.


Opadające powietrze jest chłodne i suche, zatem klimat na obrzeżach komórek Hadleya jest raczej suchy. Strefy te, leżące na szerokościach geograficznych powyżej 30 stopni, noszą nazwę końskich Szerokości.


Wznoszący prąd nad równikiem niesie wilgoć z oceanu, która następnie kondensuje i tworzy deszcz. Dlatego tropiki są zazwyczaj wilgotne i pulsujące życiem. Klimat blisko równika jest często zdominowana przez cykl monsunowy.

W strefach umiarkowanych klimat jest bardziej zróżnicowany. Pogoda jest kształtowana przez układ prądów strumieniowych i frontów atmosferycznych, ale w dużym stopniu zależy od geografii. W prawdziwym świecie tego typu obszarem jest większość Europy. W świecie Cassini tak będą wyglądały Stany Zjednoczone.

Mając powyższe na uwadze zaznaczmy obszary suche i wilgotne:

Bardzo ciężko jest przewidzieć klimat. W prawdziwym świecie zarówno Somalia jak i Gwinea Francuska leżą na wschodnim wybrzeżu kontynentu, w pobliżu równika. Wydawałoby się, że oba obszary powinny otrzymywać podobną ilość wody z opadów. Jednak wybrzeże Gwinei Francuskiej pokrywa gęsty las tropikalny, podczas gdy wybrzeże Somalii jest suchą pustynią. Wyjaśnienie tego fenomenu leży w cyklu monsunowym.

A oto prawdopodobne obszary powstawania huraganów:


Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z kontynentów.

Europa przypomina dawną południowo wschodnią Azję. Wielka Brytania i Irlandia wyglądają jak wyspy Indonezji - Sumatra i Borneo. Islandia przypomina Filipiny. Środkowa Europa staje się czymś w rodzaju Nowej Gwinei. Alpy są jedynym miejscem na równiku, w którym mogą się utrzymać lodowce.

Ameryka Północna posiada strefy klimatyczne podobne do tych w prawdziwym świecie, jednak odwrócone o 180 stopni. Arktyczne prowincje Kanady leżą teraz w tropikach, podczas gdy Ameryka Środkowa jest polarna i pokryta lodem. Huragany zagrażają Grenlandii, Ziemi Baffina oraz kanadyjskim prowincjom Maritimes. Tropikalna wilgoć znad Zatoki Baffina oraz (poprzednio) północno zachodniego Atlantyku miesza się z chłodnym powietrzem spływającym z Gór Skalistych tworząc nową Aleję Tornad na preriach za zatoką Hudsona.

Ameryka Południowa przypomina trochę starą Europę. Klimat wybrzeży Brazylii jest umiarkowany chłodny. Obszar ten pokrywa tajga i łąki. Dalej na południe tajga przechodzi w tundrę, która w końcu ustępuje ogromnym, pokrytym lodem, Andom. Po drugiej stronie stronie Andów znajduje się skuty wiecznym lodem polarny ocean. Amazonka, która w naszym świecie niesie więcej wody niż siedem kolejnych rzek głównych razem wziętych, w Cassini jest rzeką wielkości Wołgi połączonej z Dunajem.

Azja jest położona tak jak Ameryka Północna w naszym świecie. Wybrzeże Syberii ogranicza tropikalne morze, które w naszym świecie jest Oceanem Arktycznym. Subkontynent Indyjski oraz północna (dawniej południowo wschodnia) Azja tworzą nową Syberię. Pustynia Gobi nie jest osłonięta przed deszczami przez Himalaje, ale jest położona zbyt daleko na północy, żeby stała się tropikalna.

Afryka jest obrócona o 90 stopni. Południe kontynentu (dawniej zachód) znajduje się w tropikach i jest  porośnięte lasami deszczowymi. Północ (dawniej wschód) Afryki staje się pustynią. W naszym świecie Ameryka Północna jest jedynym miejscem w którym tornada są częstym zjawiskiem, jednak na Cassini, występują one równie powszechnie we wschodniej Afryce.

Australia jest chłodniejsza i bardziej wilgotna. Północ (dawniej zachód) porastają lasy.

Antarktyda jest bez wątpienia największym wygranym. Pozbawiona pokrywy lodowej jest nieco mniejsza niż w naszym świecie. Większość kontynentu pokrywają wyżynne lasy deszczowe. Góry na południu i zachodzie mają alpejski charakter. Naukowcy w bazach McMurdo i Scotta na wyspie Rossa budzą się w tropikalnym raju. Jeżeli któryś z nich tęskni za lodową pustynią, powinien rozważyć przeniesienie na Kostarykę.

Teraz zobaczmy, jaki los spotka największe miasta:


Część miast stanie się chłodniejsza.

Meksyk, wysoko w polarnych górach zostanie pogrzebane pod grubą warstwą lodu.

Dżakarta, jest nowym Svalbardem.

Kalkuta i Delhi, również giną pod warstwą lodu.

Hong Kong, Manila, Karaczi i Bombaj przypominają Anchorage i Reykjavik.

Wiele miast pozostaje w pełni zdatna do mieszkania, chociaż warunki ulegają pewnym zmianom:

Seul, Osaka, Tokio, Szanghaj, Nowy Jork odczują zmiany jedynie w minimalnym stopniu. Szanghaj stanie się nieco chłodniejszy, sezonowe ekstrema we wszystkich pięciu miastach będą łagodniejsze, szczególnie w Seulu. Wszystkie te miasta znajdą się w nieco wilgotniejszym klimacie.

Kair przemieści się nieco na południe i będzie otoczony przez nadbrzeżne sawanny oraz niewielkie obszary lasów deszczowych w delcie Nilu. Mimo, że przesunie się w kierunku równika, nie stanie się gorętszy.

São Paulo i Buenos Aires są chłodniejsze. Leżą teraz na północnym wybrzeżu Ameryki Południowej, która zajmuje szerokości geograficzne podobne do Kanady w prawdziwym świecie. Klimat tych miast plasuje się gdzieś pomiędzy klimatem Nowej Anglii i prawdziwej Anglii.

Los Angeles jest chłodne i wilgotne. Morska bryza niosąca wilgoć dociera aż w góry Świętego Gabriela i czyni LA jednym z najbardziej wilgotnych miejsc w USA. Przypomina to bardziej wilgotną wersję Seattle.

Niektóre miasta stają się o wiele gorętsze:

Moskwa jest skrajnie sucha i gorąca. Przypomina połączenie Phoenix z Bagdadem. Rosjanie, którzy byli w stanie przeżyć stulecia w rosyjskim klimacie wzruszają ramionami z rezygnacją.

Londyn leży w gęstej, tropikalnej dżungli, w klimacie przypominającym Manilę. Jedzenie jest w dalszym ciągu nijakie. Tamiza roi się od piranii. Tygrysy stanowią zagrożenie dla mieszkańców, jednak wina za ataki spada na wirusy.

Rozważmy teraz nieco inny scenariusz. Co by było, gdyby wspomniane zmiany zaszły w krótkim czasie.

Zakładamy, że masy lądu zostały magicznie przeniesione w delikatny sposób, zatem nie spowodowało to gigantycznych trzęsień ziemi lub tsunami. Mimo to, skutki byłyby wciąż katastrofalne. Na początek, tempo topnienia starych lądolodów byłoby o wiele wyższe niż tempo powstawania nowych. Poziom oceanów podniósłby się o około 70 metrów. Zmiany stref klimatycznych byłyby ogromnym wstrząsem dla całej biosfery. Załamałyby się łańcuchy pokarmowe prowadząc do masowego wymierania na każdym poziomie.

Jednak jeżeli zmiany by zaszły w odpowiedni sposób — a historia byłaby opowiadana przez Michaela Baya — wówczas, w miarę jak wody Zatoki Meksykańskiej by stygły, a Mississippi by zwolniła swój bieg i przestałaby być naturalną barierą, życie w regionie zaczęłoby się rozprzestrzeniać wgłąb lądu.

I tak pewnego poranka oczom mieszkańców Minnesoty ukazałby się widok muru ognistych mrówek, za którymi podążałoby pięć milionów zagubionych, wygłodzonych aligatorów ...


... prawdopodobnie byłaby to jedna z ostatnich rzeczy, które byłoby im dane ujrzeć w życiu.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz