高大气质量下温带夜侧的气候转变

我们最近的工作表明，M-Earth 气候和传输光谱取决于行星日侧上冰-free 海洋的量以及其大气中 N2 的质量。拥有更多冰-free 海洋和更厚大气的 M-Earth 气候更热、更潮湿，在传输光谱中具有更大的水汽特征。在本文中，我们描述了高 pN2 模拟中从传统“eyeball” M-Earth 气候（仅日冕区域温暖）向“温带夜侧”气候 regime 的转变（日侧和夜侧完全冰-free），其中两侧都完全冰-free。在这两种状态之间存在“过渡”气候 regime，具有部分夜侧冰盖。我们使用 3D 气候模拟描述了从冻结到去冰化夜侧的气候转变。我们将该转变归因于更厚大气中水汽的增强对流和热输送。我们发现，夜侧在 instellation 或 pCO2 扰动时，可在无滞后性地在冻结和冰-free 之间平滑转换。我们也发现类似的转变在较冷行星上：薄大气的行星在 instellation 较低时可拥有日侧热点，而更厚的大气的行星则更可能处于“雪球”气候 regime（完全冻结日侧），由于从日冕点输送热量增强。我们展示了两种气候转变均对 instellation、陆地覆盖和大气质量敏感。我们生成了我们模拟中气候范围的合成传输光谱和相位曲线。