土卫二上从极地到赤道的海洋翻转环流
地球与行星天体物理
2021-03-30 v1 流体动力学
摘要
据信土卫二拥有一个平均深度至少 30~km 的咸水全球海洋，在海洋–核界面从下方受热，并在顶部冷却，海洋在此向其上方的冰质地壳散失热量。这一情景表明垂直对流在影响土卫二海洋的内部性质和环流方面具有重要作用。此外，包裹海洋的冰壳具有显著的经向厚度变化，在稳态下必须维持这些异常以对抗消除冰厚度异常的过程。维持冰壳厚度变化的一种机制涉及海洋–冰界面上空间分离区域的冻结与融化。在此，我们使用一个理想的动力学海洋模型，由海洋–冰界面上观测引导的密度强迫驱动，论证土卫二的内部海洋应支持一种经向翻转环流。该环流建立的密度结构比仅关注对流的研究更为复杂，包括在极区的一个浅层淡水透镜体。空间分离的冰形成与融化位点使土卫二能够维持显著的垂直与水平分层，这影响内部热传输，并对理解全球海洋与行星能量收支之间的关系至关重要。极区海洋–冰界面附近的低 salinity 层也影响从羽流测量的样本是否能代表全球海洋。
引用
@article{arxiv.2007.06173,
title = {A pole-to-equator ocean overturning circulation on Enceladus},
author = {Ana H. Lobo and Andrew F. Thompson and Steven D. Vance and Saikiran Tharimena},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06173},
year = {2021}
}