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Foro general de Meteorología => Climatología => Mensaje iniciado por: iagodelugo en Viernes 13 Mayo 2011 15:48:58 pm

Título: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Viernes 13 Mayo 2011 15:48:58 pm
No se si este es el foro indicado, o si ya hay temas abiertos, pero me parece un tema interesante.

El primer ejemplo del que me gustaría abrir un debate es: que ocurre si el ángulo de inclinación del eje terrestre fuese el complementario (90-23,5)
Lo que ocurriría sería que los trópicos pasarían a ser los círculos polares y viceversa.
¿Que le ocurriría al clima con el mundo así?
 -Los polos serían extremadamente torridos en verano y extremadamente gélidos en invierno
 -El ecuador pasaría a tener dos inviernos al año coincidentes con los solsticios
Vamos que es un lío  :rcain:
Me gustaría saber que ocurre por ejemplo con los vientos y el efecto coriolis, o que zonas serían habitables y en que momentos del año
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Fco en Viernes 13 Mayo 2011 15:54:45 pm
A ver si te he entendido, ¿si el eje fura horizontal respecto al sol?

Es lo que le sucede a Urano, que tiene sus polos y eje en nuestro ecuador. Durante décadas uno de sus polos mira siempre al sol, pero por alguna razón llegan a cambiar totalmente de posición, ni dea de cómo.


La situación es así:

*Tierra:

  N
E  W
  S

*Urano:

  W
N  S
  E




Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Viernes 13 Mayo 2011 16:14:31 pm
(https://lh5.googleusercontent.com/_N2DqVEKerck/Tc08ducdglI/AAAAAAAAAHw/tjoldchK14Q/s640/Mundocomplementario.jpg)
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Fco en Viernes 13 Mayo 2011 16:25:17 pm
No he tenido tiempo de mirar en páginas serias pero en la wiki se comenta:

Citar
Near the time of Uranian solstices, one pole faces the Sun continuously while the other pole faces away. Only a narrow strip around the equator experiences a rapid day-night cycle, but with the Sun very low over the horizon as in the Earth's polar regions. At the other side of Uranus's orbit the orientation of the poles towards the Sun is reversed. Each pole gets around 42 years of continuous sunlight, followed by 42 years of darkness.[49] Near the time of the equinoxes, the Sun faces the equator of Uranus giving a period of day-night cycles similar to those seen on most of the other planets. Uranus reached its most recent equinox on December 7, 2007

One result of this axis orientation is that, on average during the year, the polar regions of Uranus receive a greater energy input from the Sun than its equatorial regions. Nevertheless, Uranus is hotter at its equator than at its poles. The underlying mechanism which causes this is unknown.

Sólo las regiones ecuatoriales tienen ciclo de día y noche, y sólo en los equinoccios hay día-noche como existe en la Tierra durante los equinoccios, cuando el planeta cambia los polos de posición. Pero no se si un ciclo de ese tipo podría aplicarse a la tierra.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Viernes 13 Mayo 2011 17:05:01 pm
Pero Urano tiene una inclinación axial de 97.8grados (por el movimiento retrogado, que equivale a un angulo de 82.2) que ya está demasiado próximo a un eje horizontal, y lo que yo propongo es un angulo de 66.5, el complementario de la Tierra. Además propongo que sea la misma Tierra, misma geografía y todo, para apreciar lo que cambiaría el clima sólo con la diferencia de inclinación.

Con un eje horizontal (90grados) los polos coinciden con los trópicos y el ecuador con el círculo polar.

Con un eje complementario (el que propongo) los círculos polares coinciden con los trópicos actuales de la Tierra, y los trópicos con los círculos polares de la Tierra

Con un eje a 45 grados los trópicos y los círculos polares coincidirían entre sí.

Y con un eje a 0 grados los trópicos coincidirían con el ecuador y los círculos polares con los polos, y por lo tanto no habría estaciones.

Lo que quiero decir con esto es que un pequeño cambio en el angulo del eje de rotación terrestre cambia significativamente el funcionamiento de las estaciónes y por lo tanto, drásticamente el clima.


Pongo una tabla de soleamiento en estereográfica, a ver que os parece  :)
Y por favor corregidme, que hay cosas que no tengo nada claras.

El sol amarillo es el de mediodía, el rojo es el ocaso, el azul oscuro el sol de medianoche y el azul claro el amanecer
(https://lh3.googleusercontent.com/_N2DqVEKerck/Tc1wOkqrbaI/AAAAAAAAAIA/AciMWq6VnJI/s800/mundestereog.jpg)
Aquí en grande:
https://lh3.googleusercontent.com/_N2DqVEKerck/Tc1wOkqrbaI/AAAAAAAAAIA/AciMWq6VnJI/s1500/mundestereog.jpg
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Sábado 14 Mayo 2011 20:53:03 pm
En la tabla estereografica anterior creo se observa que en el solsticio de verano en el polo el Sol se pone a dar vueltas muy próximo al zenit, ¿esto que temperaturas podría alcanzar? ¿se alcanzarían los 100 grados y el océano Ártico se pondría a hervir? ¿eso tendría que producir una cantidad de vapor brutal, no? que, o bien baja rapidamente al hemisferio sur, o produce cambios sustanciales en las capas de la atmósfera. ¿Que pensais?

Sin embargo el invierno polar, aunque el sol esté en el nadir, equivaldría al invierno polar actual, ¿no? produciendose así una temperatura media anual muy elevada para los polos, me atrevería a decir que incluso mayor que la del ecuador. Corregidme por favor  :)
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: _00_ en Domingo 15 Mayo 2011 10:15:40 am
yo es que no puedo imaginármelo,

para que se pudiera producir eso la luna tendría que estar orbitando perpendicularmente a su órbita actual, algo que con la influencia gravitacional actual (sol, tierra, luna, distancias de rotación, velocidad,...) sería imposible,

para que un planeta como la tierra tuviera esa rotación del eje, la condición de equilibrio sería totalmente diferente, y esas condiciones diferentes lo condicionan todo, los campos magnéticos, las mareas gravitacionales, los vientos, todos los intercambios termodinámicos serían sustancilmente diferentes,

vamos, que para poderme imaginar este supuesto, primero me tengo que imaginar el sistema, no como la "peonza" actual, sino como un "giroscopio", con mayores, y más complejas,  frecuencias de orbitación, lo que da lugar a que se tengan que producir más intercambios energéticos para mantener las condiciones de equilibrio,
y eso se traduce en zonas energeticamente más extremas y con elevada variabilidad local,

comparar una cosa y la otra es como comparar el agua y el fuego, ¿es posible?  :crazy:
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: hotice en Domingo 15 Mayo 2011 11:10:19 am
Me encantan estos supuestos. Cada vez que veo uno en el foro, lo leo. Aunque mis conocimientos reducidos en fisica y meteo impiden cualquier aportación seria.

Solo puedo imaginar que una superficie polar de 153 millones de km2, 8 veces la actual, iluminada totalmente durante meses, impediría la formación de los glaciares, ya que no pasarian el duro verano. Aunque en el invierno siguiente se helara de nuevo.

La temperatura en los Polos podría ser más fria en invierno, al estar más lejos de los bordes iluminados y por lo tanto calentados, pero aquí hay un problema, porque como mucho se pueden enfriar hasta -273º, el cero absoluto, mientras que por arriba no hay tope.

Y en España... imaginad en Sevilla un Julio con el sol picando lo mismo, solo que sin anochecer ni un minuto! Si acaso atardeciendo (tipo sol de medianoche) hasta entrado Agosto, cuando por fin se disfrutaria de algo de noche... Se llegaría facil a los 70 u 80º.
Es posible que el mundo fuera inhabitable.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Domingo 15 Mayo 2011 11:49:48 am
No comprendo lo que quieres decir con lo del efecto giroscopio _00_, ¿la orbita de la Luna no seguiría siendo plana aunque la Tierra girase a 90grados? Sino se incumplirían las leyes de Kepler. Lo que entendí que quieres decir es que se pondría a dar vueltas a lo loco, en plan, por toda la esfera, en vez de solo por el Ecuador.
(https://lh3.googleusercontent.com/_N2DqVEKerck/Tc-eBVHuz3I/AAAAAAAAAIY/SuYSDJzyAA4/s800/heliocentrico.png)

La temperatura en los Polos podría ser más fria en invierno, al estar más lejos de los bordes iluminados y por lo tanto calentados, pero aquí hay un problema, porque como mucho se pueden enfriar hasta -273º, el cero absoluto, mientras que por arriba no hay tope.
exacto, yo creo que incluso la temperatura media anual de los polos sería mayor que la del ecuador, que pasaría a ser menos cálido que el ecuador real que tenemos, ya que en los solsticios el sol de mediodía se acercaría bastante al horizonte, produciendo algo así como un invierno ecuatorial
Y sin embargo en el verano polar yo creo que no solo se fundirían los casquetes, que tendrían un espesor mínimo ya que solo duran un invierno, sino que tambien se pondrían a hervir los océanos polares (tu mismo dices que en Sevilla se llegaría a los 70-80grados, imaginate en los polos, que el Sol pica desde el zenit durante 3 meses :o)
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: _00_ en Domingo 15 Mayo 2011 13:47:17 pm
No comprendo lo que quieres decir con lo del efecto giroscopio _00_, ¿la orbita de la Luna no seguiría siendo plana aunque la Tierra girase a 90grados? Sino se incumplirían las leyes de Kepler. Lo que entendí que quieres decir es que se pondría a dar vueltas a lo loco, en plan, por toda la esfera, en vez de solo por el Ecuador.
...

no, la órbita de la luna no seguiría siendo como es,

precisamente es la órbita de la luna la que estabiliza el eje,

en el supuesto que mencionas la órbita de la luna debería ser perpendicular al eje de rotación de la tierra, lo que a su vez indicaría que sería perpendicular al sol, y cuya influencia gravitatoria implica que tengadrían que producirse oscilaciones en la órbita lunar para que siguiese en equilibrio, ...

con un solo satélite la configuración de rotaciones que tenemos es la única estable,
por eso digo que es difícil para mi imaginármelo.





Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Domingo 15 Mayo 2011 14:07:15 pm
ah vale ya lo pillo! no me daba cuenta ;D, para que fuese estable con ese ángulo debería cambiar la distancia Tierra-Luna (más cerca creo - por lo que las mareas serían brutales), o el período (ir más despacio). Creo que sí que sería posible, pero claro, ya empiezan a variar parámetros como las mareas.

en el supuesto de que se estabilizase la Luna de alguna forma (por favor que alguien confirme si es fisicamente posible o no), ya podríamos teorizar que ocurriría con el clima. De todas formas, con esas variaciones termicas en los polos, las corrientes marinas tal vez dejen las mareas como una fuerza menor, aunque la Luna se acerque.

Venga mojaros ;D ¿Que creeis que ocurriría?
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Roberto-Iruña en Lunes 16 Mayo 2011 08:14:10 am
Las zonas templadas serían nuestros actuales círculos polares. Pienso que habría unas variaciones del nivel del mar muy acusadas, tal vez de más de 30 metros de oscilación. La temperatura tal vez en lo que es la actual Antártida sería muy elevada pero no creo que alcanzase los 100 ºC, sin embargo cuando le toque estar con el Sol en el cenit al Ártico, al ser una masa de agua, creo que siempre estaría evaporando y lloviendo  o supergranizando lo que no haría aumentar más de 40ºC la temperatura media. Vamos que  el problema se tiene cuando toca el zenit del Sol sobre continente. Imaginando para simplificar que el actual plano ecuatorial coincidiese con el Meridiano de Greenwich y su antimeridiano, 9 meses estaría pegando el Sol en el océano lo que implica todos los mecanismos de evaporación, condensación, con lo que la temperatura pienso que no sería tan exagerada, tal vez fuera una especie de monzón colosal que estuviese siempre destilando agua. Creo que en este escenario es fundamental la acción del calor latente del agua como termoregulación.  lLos puntos que estuvieran en el actual meridiano de Greenwich sufrirían una oscilación térmica anual tal vez de 100ºC y la zona del actual Ecuador tendría una temperatura media tal vez de menos de unos 5ºC ya que con el sol muy bajo en el horizonte y con días y noches de duración igual me imagino que será muy parecida a por ejemplo la que tienen en el círculo polar durante los equinoccios.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: hotice en Lunes 16 Mayo 2011 23:03:56 pm
Es verdad que en Junio lo fuerte estaría más al norte. Mirando el grafico de iagodelugo me doy cuenta que cerca del circulo polar tendrian el sol a 90º (arriba) y 24 horas de luz... un infierno en el centro de Siberia, Alaska o Finlandia. Me inclino por los 100ºc, aunque ciertamente con mecanismos de huracanes en todo el Artico.

En el mismo Polo Norte, el sol quedaría casi fijo durante semanas a 66º de azimut. Abrasador.

Pensándolo bien, Sevilla (y toda España) tendría su máximo a finales de Agosto, con el sol en el cenit y unas 20 horas de sol y 4 de noche. En Junio el sol estaría más bajo (a mediodía casi como en el actual Juniuo) aunque con 24 horas de sol. Además se añadiría el efecto desfase de calentamiento.

En cuanto al Ecuador, tendria su momento templado, en los equinocios. Si no he entendido mal el supuesto, la inclinación máxima en los solsticios sería muy grande, pero en primavera y otoño pasaría por el plano horizontal, como ahora.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Fortuna en Martes 17 Mayo 2011 01:04:12 am
¿Y alguien me dice acerca de los huracanes?. Tengo la impresión de que serían de una magnitud brutal.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Fco en Martes 17 Mayo 2011 01:32:39 am
Amigos tengo mis dudas respecto a que nuestra atmósfera soporte estas condiciones. Un período demasiado prolongado de frío tendría graves consecuencias para la capa de ozono en la parte que está más tiempo oculta, como actualmente en condiciones de mucho frío se debilita la capa de ozono en los polos.

Por contra, una exposición casi permanente al sol causaría un efecto invernadero incontrolable. No existe tal situación en la actualidad dado que las zonas que reciben al sol con más intensidad durante la noche digamos se toman un descanso, mientras que el verano polar está marcado por la debilidad del sol.


En ambos casos estaríamos ante una destrucción de la atmósfera como la conocemos, posiblemente un Venus 2.


Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: pannus en Martes 17 Mayo 2011 11:41:47 am
¿Se calentaría la atmósfera lo suficiente durante los respectivos veranos polares como para que los átomos y moléculas de ésta alcanzasen la velocidad de escape, perdiéndose en el espacio?
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Martes 17 Mayo 2011 12:12:25 pm
Creo que los días de equinoccio el soleamiento es exactamente igual en todo el planeta independientemente del ángulo de rotación (tengo que corregir la tabla), pero a partir de ahí cambia drásticamente la situación.

Supongo que el tema de los polos será muy diferente uno del otro, por las masas continentales. El Ártico es un océano pequeño, rodeado por masa continental, yo me inclino por una temperatura media muy alta, pero no se si es posible que el mar se ponga a hervir. Lo que me paraece que está claro es que si el océano Ártico no hierve, el Antártico no lo va a hacer, ya que es mucho mayor y está a menor latitud. Sin embargo en la Antártida, que es todo una masa continental, las temperaturas máximas y mínimas serían brutales. Además habría que tener en cuenta el soleamiento sobre roca en lugar de sobre hielo, que dependiendo del color absorberá más calor.

En cuanto a la temperatura media, me imagino que oscilaría al mismo ritmo que la real, pero "rebotando" con muchisma más fuerza, hasta el punto en el que la zona azul llega al Ecuador, y la zona roja (que pasaría a tener otro color ¿100º?) llegaría a los polos. El otro polo tal vez llegue a los -100ºC
(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)
Imagen tomada de la wikipedia

Supongo que la circulación de los vientos cambiaría drasticamente
(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)
Imagen tomada de la wikipedia

¿Creeis que sería aún sería posible la vida en algún lugar del mundo, aunque sea de forma migratoria? ¿Que le ocurriría a la vegetacíon, sobreviviría en el cinturón ecuatorial?

¿Se calentaría la atmósfera lo suficiente durante los respectivos veranos polares como para que los átomos y moléculas de ésta alcanzasen la velocidad de escape, perdiéndose en el espacio?
madre mía eso sería impresionante  :o  :o
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: El buho en Martes 17 Mayo 2011 14:20:31 pm
A todo esto, ¿que le pasaría a la magnetosfera?
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: _00_ en Martes 17 Mayo 2011 14:27:58 pm
los vientos claro que cambiarían,
y las corrientes marinas,  el movimiento de las placas tectónicas, la circulación interna de la tierra, la circulación ionosférica, ....

las condiciones de equilibrio serían diferentes, y con el trascurrir de millones de años se llegaría a un equilibrio similar al actual....

como ejercicio de imaginación está bien, pero insuficiente, el clima no solo es el sol, es todo un sistema complejo realimentado, por lo que no creo que pasara nada de lo que se ha comentado,

en caso de cambio brusco fácilmente la tierra se rompería por dentro, en caso de cambios sutiles se iría readaptando poco a poco
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Roberto-Iruña en Martes 17 Mayo 2011 14:57:36 pm
La superficie de la Tierra es un fluido en su mayor parte, de aire y de agua. ¿qué ocurre cuando damos calor en una olla constantemente? Primero hay un calentamiento por conducción y después por convección. La diferencia aquí es que tenemos un calentamiento inicial en vez de por conducción por radiación solar. El movimiento convectivo va a ser lo que se va a acelerar, incluso en la Antártida es posible que durante sus 3 meses de verano lo que se forme sea un tornado cuasiestacionario, similar al que tiene Júpiter que iría desapareciendo conforme llega el otoño. Por el contrario cuando sea verano en el Ártico, por su carácter oceánico lo que va a ocurrir es que las corrientes marinas aumenten su velocidad y se translade más rápidamente el agua caliente hacia la zona de invierno y la fría hacia la zona de verano, además el agua superficial se evaporará y se elevará formando torres de cumulonimbos, posiblemente se genere un ciclón supertropical devastador, en cualquier caso creo que la Tierra tiene sus sistemas de supervivencia, incluso en el caso extremo que proponéis pienso que existira vida en los oceános y en las zonas continentales que se encuentran en el Ecuador.
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: iagodelugo en Martes 17 Mayo 2011 15:42:49 pm
A todo esto, ¿que le pasaría a la magnetosfera?

Supongo que algo similar a la magnetosfera de Urano, pero menos extremo (Urano esta casi a 90º y nuestra Tierra hipotética a 66.5º). Tampoco se mucho del funcionamiento de una magnetosfera  :P

Cita de: Wikipedia
Uranus's magnetotail trails behind the planet into space for millions of kilometers and is twisted by the planet's sideways rotation into a long corkscrew.
La cola magnética de Urano sigue al planeta a lo largo de millones de km en el espacio y se retuerce como un sacacorchos por la rotación lateral

(https://foro.tiempo.com/imagenes/imagen-no-existe.png)
Imagen de la wikipedia sobre la magnetosfera de Urano
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere_of_Uranus#Magnetic_field (http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetosphere_of_Uranus#Magnetic_field)
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: hotice en Miércoles 18 Mayo 2011 00:18:33 am
He estado haciendo un calculo burdo sobre la radiación soportada en este hipotetico caso por meses, considerando la altura solar y su duración. El resultado, el porcentaje sobre la radiacion real-actual es:

   Latitud   Enero   Febrero   Marzo   Abril   Mayo   Junio   Julio   Agosto   Septiembre   Octubre   Noviembre   Diciembre
Ecuador   0º   74%   93%   100%   93%   74%   43%   74%   93%   100%   93%   74%   100%
Caribe sur   15º   46%   81%   100%   103%   102%   93%   102%   103%   100%   81%   46%   42%
Tropico   23,5º   31%   74%   100%   110%   119%   127%   119%   110%   100%   74%   31%   0%
Cairo   30º   19%   68%   100%   117%   137%   152%   137%   117%   100%   68%   19%   0%
España   38º   6%   60%   100%   122%   160%   183%   160%   122%   100%   60%   6%   0%
Milan   45º   0%   50%   100%   131%   182%   209%   182%   131%   100%   50%   0%   0%
Estocolmo   60º   0%   19%   100%   161%   238%   243%   238%   161%   100%   19%   0%   0%
Laponia   66,5º   0%   0%   100%   205%   242%   230%   242%   205%   100%   0%   0%   100%
Polo N   90º   100%   100%   100%   279%   260%   231%   260%   279%   100%   100%   100%   100%
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: Roberto-Iruña en Miércoles 18 Mayo 2011 08:30:04 am
He estado calculando y me sale la relación actual de radiación entre un día de julio en el Ecuador y a 82º de latitud sólo 110%. Evidentemente tengo en cuenta que en el círculo polar siempre es de día en julio y en el Ecuador sólo 12 horas. La diferencia de temperatura son aprox. 20ºC (26 de media en el Ecuador, 6 en Peary Land en Groenlancia). Si la temperatura es proporcional a la radiación recibida, que seguro que no lo es porque hay que tener en cuenta calores latentes, movimientos de aire, etc, con un 200% estaríamos hablando de 200ºC de temperatura más respecto a la actual, vamos que herviría el Oceáno Glacial Ártico, aunque ya digo que lo más probable es que se formase un ciclón enorme desde mitad de abril a mitad de agosto.
Para hacer los cálculos, que los he hecho a grosso modo he utilizado:
http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=es (http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=es)
Título: Re: Planetas alternativos
Publicado por: hotice en Domingo 11 Noviembre 2012 10:37:33 am
He estado calculando y me sale la relación actual de radiación entre un día de julio en el Ecuador y a 82º de latitud sólo 110%. Evidentemente tengo en cuenta que en el círculo polar siempre es de día en julio y en el Ecuador sólo 12 horas. La diferencia de temperatura son aprox. 20ºC (26 de media en el Ecuador, 6 en Peary Land en Groenlancia). Si la temperatura es proporcional a la radiación recibida, que seguro que no lo es porque hay que tener en cuenta calores latentes, movimientos de aire, etc, con un 200% estaríamos hablando de 200ºC de temperatura más respecto a la actual, vamos que herviría el Oceáno Glacial Ártico, aunque ya digo que lo más probable es que se formase un ciclón enorme desde mitad de abril a mitad de agosto.
Para hacer los cálculos, que los he hecho a grosso modo he utilizado:
http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=es (http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=es)

No te fies de eso porque la proporción de radiación que recibe (según mis cálculos que espero que no estén mal) la Tierra a 45º de latitud (centro de Francia más o menos) es 240% más en Junio que en Diciembre... y la media de temperatura de una fecha a otra no sube tanto, unos 18º.

Que pena que no nos puedan prestar un GFS o cualquier otro programa de calculo numerico, introducir los parametros que nos interesa cambiar, darle a intro y dejarle alcanzar el nuevo equilibrio a ver que sale. ¿Nadie trabaja en Aemet?