Si la rotación de un aquaplanet similar a la Tierra se acelerara, ¿haría que el aquaplanet fuera más cálido o más frío? ¿Por qué?

En un aquaplanet, realmente no cambiaría la temperatura media. Sin embargo, lo que haría sería aumentar el gradiente de temperatura del polo al ecuador (lo que haría que el ecuador sea más cálido que los polos). El aumento de la velocidad de rotación tiene el efecto de desviar las parcelas de aire ecuatoriales que de otro modo se moverían hacia los polos (por lo que habría menos transporte de calor a los polos). Después de todo, para cuando una parcela de aire realmente tenga tiempo de viajar una cantidad sustancial hacia el norte, entonces la superficie habrá girado tanto que la parcela de aire terminaría mezclándose con parcelas de aire de diferentes longitudes, lo que podría impedir el camino hacia el norte de estas parcelas (o eso es lo que mi intuición me lleva a creer)

Aquí hay algunas simulaciones CAM3 que ejecuté para esta situación (para una descripción de la simulación, vea Tierra: ¿Cómo sería el clima en un planeta similar a la Tierra con una inclinación axial de 90 grados?):
[advertencia: es posible que necesite ejecutar estas simulaciones por más tiempo porque es posible que no hayan alcanzado un estado estable, me dijo Dargan Frierson recientemente]

(puede ver toda la gama de resultados en http://www.atmos.uw.edu/~achen89…)

Básicamente, aumenta el gradiente de temperatura de polo a ecuador. O, en otras palabras, hace que los trópicos sean más cálidos, ya que duplicar la velocidad de rotación disminuirá la extensión de la circulación de Hadley, como puede ver en el siguiente diagrama (adaptado de Schneider y Walker 2006)

En este diagrama, el diagrama (b), o el siguiente, tiene un planeta con una tasa de rotación cuatro veces mayor que la de la Tierra. Como puede ver, la velocidad máxima del viento de los chorros es en realidad de 24 m / s, y las corrientes en chorro también están más restringidas. También hice un análisis independiente en http: //astroclimatology.wordpres… y obtuve un resultado similar (mi análisis no está pulido y tendré que editarlo un poco más). Este fue también el mismo resultado de un análisis independiente del postdoctorado del MIT que llegó Angela Zalucha.

Esto es lo que ella me escribió en un correo electrónico:

Mencionó que estaba interesado en cómo variaban los vientos zonales con la velocidad de rotación planetaria. No he analizado específicamente el efecto de la velocidad de rotación en mis modelos. Pero ha habido algunos documentos anteriores sobre esto:
Hunt, BG “La influencia de la velocidad de rotación de la Tierra en la circulación general de la atmósfera”, J. Atmos Sci. 36, 1392 (1979)
Dicen que la fuerza del chorro disminuye al aumentar la velocidad de rotación.
Williams, GP y Holloway, L. Jr. “El alcance y la unidad de las circulaciones planetarias”, Nature 297, 295 (1982).
Son menos explícitos, pero puede intentar resolverlo a partir de sus tramas en la figura 1.

Todavía estoy tratando de darle sentido a esto porque un mayor gradiente de temperatura de polo a ecuador (que ocurre en planetas que giran rápidamente) debería aumentar la velocidad de las corrientes en chorro (la corriente en chorro es más fuerte en la región donde los gradientes son especialmente altos) Pero aún así, la rotación rápida también hace que la célula de Hadley sea más restringida.

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Ahora, del artículo de Williams 1982 (https://www.gfdl.noaa.gov/biblio…)
Esto es lo que produce una simulación primitiva (1982):


Y vea el viento zonal medio con respecto a la latitud (vea cómo varía de 8x en la parte superior a 1x en la parte inferior)

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Pero de todos modos, aquí está la cosa: si aumenta el gradiente de temperatura de polo a ecuador, las regiones alrededor de los polos se volverán más frías. Entonces, es posible que tenga una región de glaciación más grande, lo que a su vez aumentaría el albedo del planeta y probablemente enfriaría el planeta (aunque hacer que el ecuador se caliente más podría terminar derritiendo el Himalaya de alto albedo, y el Himalaya se refleja sorprendentemente una gran cantidad de luz en el espacio, ya que refleja la luz en una región de flujo solar particularmente alto).

Por otro lado, en un artículo reciente (2011), Joshi demostró que el hielo súper frío en realidad podría tener un albedo más bajo que el hielo bastante frío, por lo que si hiciste los polos REALMENTE fríos, en realidad podrías bajar el albedo alrededor de los polos. poco, lo que podría calentar el planeta.

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En resumen, no tenemos una respuesta definitiva sobre esto, y mucho depende del terreno y la orografía. Nadie realmente ha hecho un análisis completo de este problema todavía. Pero sigue siendo muy interesante.

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Como un caso bastante extremo, vea 5x vs 2x (aunque el 5x podría producir una salida errónea ya que está alrededor de la región donde el modelo CAM3 comienza a fallar)

Ahora … ¿esta salida es realmente cierta? No lo sé. El transporte de calor meridional básicamente casi desapareció. Ver