CO$_2$辐射和重力波对火星热层的冷却：两项一般环流模型的对比研究
地球与行星天体物理
2015-04-22 v1 大气与海洋物理
流体动力学
空间物理
摘要
观测表明，火星低热层（100--140 km）的温度比当前一般环流模型（GCMs）所能复现的温度低多达 40 K。模型中缺失的物理过程的可能候选者包括促进更强 CO辐射冷却的更高丰度的原子氧，以及重力波的热效应。利用两项最先进的火星 GCM（Laboratoire de M\'et\'eorologie Dynamique 模型和 Max Planck Institute 模型，它们自洽地覆盖了从地表到热层的大气），研究了这些物理机制。模拟表明，具有足够大原子氧丰度的 CO辐射冷却和重力波诱导的冷却单独即可导致低热层温度降低多达 40 K。同时考虑这两种机制会在高纬度产生更强的冷却。然而，辐射冷却效应在中间层顶以上达到峰值，而重力波冷却率随高度持续增加。尽管两种机制同时起作用，这些特性可能有助于通过未来的观测进一步量化它们的相对贡献。
引用
@article{arxiv.1504.05550,
title = {Cooling of the Martian thermosphere by CO$_2$ radiation and gravity waves: An intercomparison study with two general circulation models},
author = {Alexander S. Medvedev and Francisco González-Galindo and Erdal Yiğit and Artem G. Feofilov and François Forget and Paul Hartogh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.05550},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Journal of Geophysical Research - Planets