面向快速自转与同步自转类地行星的能量平衡模型
地球与行星天体物理
2022-03-07 v1 大气与海洋物理
摘要
本文描述了用于系外行星观测的可居住能量平衡模型 HEXTOR (Habitable Energy balance model for eXoplaneT ObseRvations)，该模型用于计算地球及其他快速自转行星上的纬度温度分布。HEXTOR 包含一种用于计算 outgoing infrared radiative flux（出射红外辐射通量）和行星反照率的查找表方法，该方法在能量平衡模型中参数化辐射传输方面优于其他方法。文中给出了现今地球以及其他地球大小行星在 0 至 45 度黄赤交角下具有 aquaplanet（水行星）和 land planet（陆地行星）条件的验证案例。能量平衡模型中还实现了潮汐锁定坐标系，从而能够计算围绕低质量恒星作同步自转的行星的水平温度分布。该坐标变换后的模型被应用于由 TRAPPIST 可居住大气比对协议所定义的 TRAPPIST-1e 案例，与纬度能量平衡模型相比，其结果与 general circulation models（大气环流模型）更为吻合。将能量平衡模型应用于系外行星的进展可通过使用大气环流模型作为调参基准，以及在不同物理参数化的能量平衡模型之间开展比对来实现。
引用
@article{arxiv.2201.02685,
title = {An Energy Balance Model for Rapidly and Synchronously Rotating Terrestrial Planets},
author = {Jacob Haqq-Misra and Benjamin P. C. Hayworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02685},
year = {2022}
}
备注
Accepted by the Planetary Science Journal, 14 pages, 6 figures