潮汐锁定岩石行星上的大气热量再分配与坍缩

Robin Wordsworth

潮汐锁定岩石行星上的大气热量再分配与坍缩

地球与行星天体物理 2014-12-18 v1

作者: Robin Wordsworth

摘要

大气坍缩对潮汐锁定的岩石系外行星可能具有根本的重要性，但尚未得到充分研究。本文报告了关于潮汐锁定类地大气热量传输和稳定性的一般性结果。首先，采用包含灰气体辐射传输的理想化 3D 大气环流模型 (GCM) 对该问题进行建模。结果表明，在很宽的参数范围内，大气边界层而非大尺度环流是理解行星能量平衡的关键。通过对半球间能量传输的标度分析，建立了昼夜温差和表面风速的理论表达式，无需参数调整即可再现 GCM 结果。接下来，使用结合 correlated-k 辐射传输的 GCM 研究两种真实气体 (CO2 和 CO) 的热量传输。对于 CO2，得出了坍缩压强作为行星质量和恒星通量函数的经验公式，并获得了在地球恒星通量下大气坍缩的临界压强，该值约为先前灰气体估计值的五倍 (0.14 bar)。这些结果为大气稳定性提供了约束，将有助于未来对观测的解释和系外行星宜居性建模。

关键词

潮汐锁定行星大气坍缩热量再分配大气环流模型系外行星大气辐射传输

引用

@article{arxiv.1412.5575,
  title  = {Atmospheric heat redistribution and collapse on tidally locked rocky planets},
  author = {Robin Wordsworth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5575},
  year   = {2014}
}

备注

48 pages double-spaced, 11 figures, 2 tables

潮汐锁定岩石行星上的大气热量再分配与坍缩

摘要

关键词

引用

备注

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