密集岩石行星大气辐射-对流结构特征分析
地球与行星天体物理
2025-05-05 v1
摘要
我们采用一维逐线辐射-对流模型模拟热且密集的陆地行星大气。我们发现，H2O和CO2的强短波吸收抑制了近地表对流，使地表温度降低最高可达约2000 K。纯CO2大气的地表温度通常比纯H2O大气低1000 K，仅需少量H2O即可使固定入射恒星辐射下的地表温度提升数百 K。我们还表明，尽管H2O丰富，诸如SO2和NH3等次要温室气体对升温作用有限。即便在入射辐射达到12500 W/m2（约为地球当前日照通量的37倍）时，含混合CO2-H2O大气的行星地表温度仍在1200至2000 K范围内，限制了地表熔化。我们的结果凸显了短波加热在火山洋行星上的关键作用，以及超越20000 cm-1范围内高温光谱学的必要性。
引用
@article{arxiv.2505.00775,
title = {Characterizing the Radiative-Convective Structure of Dense Rocky Planet Atmospheres},
author = {Jessica Cmiel and Robin Wordsworth and Jacob T. Seeley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00775},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 13 figures. Accepted for publication in The Planetary Science Journal (PSJ). PCM-HiPT source code available at https://doi.org/10.5281/zenodo.15278168