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[打听,科普] 为什么有些行星大气风向在不同纬度相反(木星、天王星、海王星)

已有 3595 次阅读 2022-7-8 17:03 |个人分类:风电功率预测|系统分类:科研笔记

[打听,科普] 为什么有些行星大气风向在不同纬度相反(木星、天王星、海王星)

                   

   在卡尔·萨根的《宇宙》里,似乎看到木星等行星的大气在不同纬度按照不同的风向旋转。网上搜了搜,好像是这样。

   不懂。感谢您给讲解这些图片等的含义!

         

一、木星

木星 slide16-l.jpg

https://image3.slideserve.com/6187870/slide16-l.jpg

                          

jupiter_belt_system_小.png

https://cococubed.com/images/astro101/jupiter_belt_system.png

                           

Illustration montrant la circulation au niveau des nuages de Jupiter.jpg

Illustration montrant la circulation au niveau des nuages de Jupiter

https://www.oca.eu/fr/actu-lagrange/evenements/1596-la-mission-juno-mesure-la-profondeur-des-vents-de-jupiter

                            

Figure 3  Gravity disturbances due to atmospheric dynamics.jpg

Figure 3: Gravity disturbances due to atmospheric dynamics

Y. Kaspi, E. Galanti, W. B. Hubbard, et al.Measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field [J].  Nature, 2018, 555: 220–222.

doi:  10.1038/nature25776

https://www.nature.com/articles/nature25776

              

Figure 1  Jupiter’s asymmetric zonal velocity field.jpg

Figure 1: Jupiter’s asymmetric zonal velocity field

L. Iess, W. M. Folkner, D. Durante, et al. Jupiter’s atmospheric jet streams extend thousands of kilometres deep[J]. Nature, 2018, 555: 223–226.

doi:  10.1038/nature25793

https://www.nature.com/articles/nature25793

           

二、天王星、海王星

The atmospheric circulation of Uranus.jpg

天王星:The atmospheric circulation of Uranus

https://www.ssec.wisc.edu/planetary/uranus/science/

                

A schematic of the jet streams on the planet Neptune.jpg

海王星:A schematic of the jet streams on the planet Neptune

https://scitechdaily.com/weather-on-uranus-and-neptune-limited-to-a-weather-layer/

              

三、我们的地球

Britannica  General patterns of atmospheric circulation.jpg

atmospheric circulation, meteorology, britannica

https://www.britannica.com/science/atmospheric-circulation

                                                

2-global-circulation.png

Idealized global circulation for Northern Hemisphere winter

https://www.eoas.ubc.ca/courses/atsc113/sailing/met_concepts/09-met-winds/9a-global-wind-circulations/

        

   金星(Venus)、水星(Mercury)大气风速的方向,还没有查找。

                  

相关链接:

[1] 2022-01-06,[资料] 阅读叶大均先生 1981 年《风能及其利用》有感 【已经提到“季风”!东南沿海及岛屿利用风能的条件也很优越】

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1319815.html

[2] 2021-12-10,[资料] 《天气预报的三次跃进》学习笔记

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1316021.html

[3] 2017-07-14,中国风能资源专业观测网测风塔分布

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1066289.html


与卡尔·萨根有关的博文:

[1] 2022-07-06,[算是科普吧?] 商博良,从罗塞塔到菲莱方尖碑和纸莎草纸

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346113.html

[2] 2022-06-18,[小资料,图片] 关公蟹(武士蟹,平家蟹,Heikeopsis japonica)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1343513.html

[3] 2022-06-14,[小结] 近期关于引力、电磁力统一的思考

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342966.html

[4] 2018-09-23,《宇宙》,又想起卡尔·萨根:五味杂陈

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1136538.html

                   

   “萨根是天文学家,他有三只眼睛。一只眼睛探索星空,一只眼睛探索历史,第三只眼睛,也就是他的思维,探索现实社会……”。美国《每日新闻》报曾对萨根如此夸赞。

          

与卡尔·萨根有关的报道:

[1] 李大光. 萨根与中国——纪念“科学讲解员”卡尔·萨根诞辰80周年[N]. 中国科学报, 2014-11-07 第19版 作品.

https://paper.sciencenet.cn/dz/dzzz_1.aspx?dzsbqkid=21697

https://paper.sciencenet.cn/dz/upload/20141176191211.pdf

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/11/293753.shtm

   20世纪70年代末,由萨根自编、自导、自演的大型科学电视系列片《宇宙》,在世界上引起极其强烈的反响。这部电视片被翻译成10多种语言,在60多个国家放映,观众达到6.2亿。同时该系列片还获得了艾美奖和皮博迪大奖。与这个电视片配套的科普书籍《宇宙》成为《纽约时报》连续70周发行量最大的畅销书,是历史上英语出版的科普书中发行量最大的书籍。

                       

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IP: 103.57.12.*   回复 | 赞 +1 [4]杨学祥   2022-7-9 20:53
大气环流的太阳辐射模式
      由于太阳辐射量在赤道最大,在两极最小,热胀冷缩作用使大气在赤道密度变小而上升,在两极密度变大而下降,形成大气环流的太阳辐射模式。
大气环流的重力模式
       大气环流的太阳辐射模式有一个致命的弱点:在大气由赤道向两极集中时,随着纬度的增大纬度圈不断缩小,最后压缩为0,这样的事件是不会发生的。在压缩为0之前,伴随大气变冷和密度增加,重力作用导致大气在半路中下沉,形成哈德来环流,即大气环流的重力模式。
       地球大气环流的现行模式是太阳辐射模式和重力模式的叠加,如图1所示。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1346589.html
回复  像天王星、海王星,用太阳辐射解释的合理性,不会太大了吧?
2022-7-9 21:061 楼(回复楼主) 赞 +1 | 回复
回复  有合理性,是基本动力。但是,重力作用比重更大,形式更复杂。回复杨正瓴
2022-7-9 21:412 楼(回复 1 楼) 赞 +1 | 回复
IP: 124.65.9.*   回复 | 赞 +1 [3]王亚非   2022-7-9 19:02
这不奇怪,地球上例如北半球按纬度风向也不同。对流层中、低层中纬度盛行西风,低纬度盛行东风。这主要和地球自转、海陆地形产生的温差以及纬度间接收太阳能不同有关,这在不同纬度中形成不同的稳定大尺度天气系统,造成风向差异,这种风向的不同还会随着季节南北摆动。具体到其他行星也应该是类似的流体力学原理。我注意到海王星的气流有些类似于地球。木星的不一样可能和其自转地轴以及地形产生的温差与地球不同等有关,如果重力加速度在其他行星上不一样也会产生风速的快、慢问题。这还需要有些具体资料来进行计算和判断。
回复  感谢王老师!
  
像天王星、海王星,用太阳辐射解释的合理性,不会太大了吧?
2022-7-9 19:431 楼(回复楼主) 赞 +1 | 回复
回复  天王星,海王星离太阳较远,接受到的太阳能少的可怜。但并不意味着在行星体中没有温差。这是因为不仅行星背对着太阳和面对太阳部分有温差而且地形的高低起伏也会存在温差。只要有温差就会形成气流驱动。我本人并不相信人类现在对太阳系其他行星风向风速测量的准确性。即使是对地球本身的测量都有局限性。因此,只有当人类到当地去实施测量并持续相当长的时间才能得出有说服力的结果。顺便说一句,在地球上总结的空气动力学方程组在其他行星上略做修改大体应该能够应用。
2022-7-10 09:332 楼(回复 1 楼) 赞 +1 | 回复
回复    
2022-7-10 12:053 楼(回复 2 楼) 赞 +1 | 回复
IP: 120.230.19.*   回复 | 赞 +1 [2]郑永军   2022-7-9 10:14
杨哥博学!
回复  在卡尔·萨根《宇宙》里看到的。
我只是网上搜了些信息而已。
2022-7-9 12:191 楼(回复楼主) 赞 +1 | 回复
IP: 49.118.20.*   回复 | 赞 +1 [1]张学文   2022-7-8 19:58
有趣的问题
回复  大气环流按照纬度分成圈圈,原因是什么?
  
应该有太阳辐射之外的作用。会不会与“重力”(万有引力)有关?
像天王星、海王星,用太阳辐射合理不会太大了吧?
  
萨根根据金星的温室效应,呼吁地球保护环境。
天王星、海王星,假如大气环流真的“正行”、“逆行”并存,对地球动力气象学的影响又是什么?对地球天气预报有什么新的启发?
2022-7-8 21:481 楼(回复楼主) 赞 +1 | 回复
回复  1. 我无力回答你这么多问题
2.闲话:把地球上的位置按经纬度坐标系计量,是地理学的伟大成就。它不仅方便了我们对位置的定位,也是各地气象的得力表示办法。纬度的划分联系着行星对太阳的相对位置(相同的纬度意味着太阳能特征相同。所以纬度本身已经体现现着它获得的太阳能的数量。而太阳能的不同纬度上的不同分布应当严重影响了气流的活动特征。
2022-7-9 10:102 楼(回复 1 楼) 赞 +1 | 回复
回复    
像天王星、海王星,用太阳辐射解释的合理性,不会太大了吧?
2022-7-9 12:213 楼(回复 2 楼) 赞 +1 | 回复
回复  我是无力回答的。
2022-7-9 13:164 楼(回复 3 楼) 赞 +1 | 回复

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