火星行星气候模型中非山体性引起的重力波混合的随机参数化
地球与行星天体物理
2025-10-24 v1
摘要
本文提出了一种关于非山体性重力波（GW）引起混合的形式化方法，以整合到火星行星气候模型的随机GW方案中。我们在相同的假设下推导了GW及其混合的形式化， 将两种方案在统一框架中集成。具体而言，推导了从地表到大气层的GW引起湍流的参数化，其以湍流扩散系数的形式表示。模拟表明，扩散系数在1E4至1E9 cm2/s之间，湍流停顿点位于70至140公里的高度处，随季节而变。所触发的混合对模型温度影响较小，但显著影响上层大气的丰度。模拟结果与火星气候声学仪和中性气体与离子质谱仪的观测结果一致。混合增强了中层和上层大气中制剂的输运，支配这些区域的动力学。该方案揭示了非山体性GW引起的湍流如何调节上层大气过程，例如制剂逃逸。
引用
@article{arxiv.2510.20410,
title = {A Stochastic Parameterization of Non-Orographic Gravity Waves Induced Mixing for Mars Planetary Climate Model},
author = {Jiandong Liu and Ehouarn Millour and François Forget and François Lott and Jean-Yves Chaufray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20410},
year = {2025}
}
备注
This paper has been published at JGR-planets