Это реалистичные растения?

Нет. Модель намеренно минимальна: нет широт, облаков, почвы и эволюции — только связь жизни с отражательной способностью.

Почему T(L) может отличаться от кривой «голой скалы»?

Потому что ⟨α⟩ зависит от b и w, а они — от локальных температур, сдвинутых собственным альбедо. Замкнутый контур может смягчать чувствительность T к изменению L по сравнению с постоянным альбедо.

Daisyworld (регуляция климата)

Daisyworld в нульмерной постановке: баланс σT⁴ = (1−⟨α⟩) L S₀/4 связан с долями площади чёрных и белых «ромашек» и голой почвы. У каждого вида своё альбедо и параболический рост по локальной температуре пятна T_i = T + q(⟨α⟩−α_i): чёрные теплее среднего, белые холоднее; смерть задаёт оборот. При сканировании L видно, как обитаемая планета может удерживать более узкую полосу T по сравнению с той же планетой с постоянным альбедо голой почвы — иллюстрация «регуляции».

Для кого: Биогеонаука, астробиология, вводный нелинейный анализ.

Ключевые понятия

Daisyworld
Гипотеза Гайи
Альбедо
Гомеостаз
Светимость

Учебный homeworld: жизнь связана с альбедо и может смягчать чувствительность климата к светимости звезды — всё ещё карикатура, не биосферная модель.

Графики

Серый — равновесие при фиксированном α голой почвы. Зелёный — после притирки ромашек на каждом L (нарастание L). Регуляция сужает полосу T(L).

Планета и светимость

Фактор светимости L1 ×

Альбедо α (чёрные ромашки)0.25

Альбедо α (белые ромашки)0.75

Альбедо α (голая почва)0.5

Баланс σT⁴ = (1−⟨α⟩) L S₀/4, ⟨α⟩ = b α_b + w α_w + (1−b−w) α_g. Рост идёт по локальным температурам пятен T_i = T + q(⟨α⟩−α_i): чёрные теплее среднего, белые холоднее; свободная площадь 1−b−w колонизируется.

Рост и смерть

Рост чёрных β_b1.1

Рост белых β_w1.1

Скорость смерти γ0.35

Скорость интегрирования1.5 ×

Комфортные окна (K)

T низ (чёрные)265 K

T верх (чёрные)285 K

T низ (белые)278 K

T верх (белые)302 K

Панель T(L)

Измеренные величины

T поверхности-39.11 °C

T чёрных пятен-34.1 °C

T белых пятен-44.1 °C

Среднее ⟨α⟩0.500

Покрытие чёрными b8.0 %

Покрытие белыми w8.0 %

Голая почва84.0 %

T только голая почва-39.11 °C

Как это работает

σT⁴ = (1−⟨α⟩) L S₀/4; доли b/w на голой почве; рост по локальным T_i = T + q(⟨α⟩−α_i): чёрные теплее, белые холоднее; T(t) и две панели графиков; кнопка T(L) — серая кривая только почва, зелёная с ромашками после притирки на каждом L.

Часто задаваемые вопросы

Это реалистичные растения?: Нет. Модель намеренно минимальна: нет широт, облаков, почвы и эволюции — только связь жизни с отражательной способностью.
Почему T(L) может отличаться от кривой «голой скалы»?: Потому что ⟨α⟩ зависит от b и w, а они — от локальных температур, сдвинутых собственным альбедо. Замкнутый контур может смягчать чувствительность T к изменению L по сравнению с постоянным альбедо.

Другие симуляторы в этой категории — или все 19.

Вся категория →

НовоеШкольные