具有自洽斑块状云层的类地行星辐射-对流模型

云无处不在——它们出现于每一颗拥有大气的太阳系行星，并且也被认为是掩盖系外行星观测中光谱特征的主要机制。随着系外行星观测的不断改进，亟需高效且通用的行星气候模型，以恰当处理这些世界上可能出现的多云大气环境。我们生成了一个新型一维辐射-对流类地行星气候模型，该模型通过对凝结和沉降过程的参数化微观物理处理自洽地处理斑块状云层。我们的模型具有足够的通用性，可在不过度参数化的情况下重现地球的大气辐射环境，同时保持简单的实现，适用于广泛的大气成分和物理行星性质。我们首先通过将这个新的一维斑块状云辐射-对流气候模型与地球热结构数据以及现有的气候和辐射传输工具进行比较来验证它。我们生成了部分云覆盖的地球类气候，其云结构代表了深对流层对流，并且是岩石行星大气中云的适当一维表示。在针对地球验证之后，我们随后使用我们的部分云覆盖气候模型探索具有我们以非生物假设的二次氮主导大气的超级地球系外行星的潜在气候。我们还将部分云覆盖气候模型与全物理、逐线辐射传输模型耦合，生成模拟气候的高分辨率光谱。这些自洽的从气候到光谱的模型弥合了气候建模工作与岩石世界观测研究之间的差距。