对木星极地气旋垂直结构的动力学约束
地球与行星天体物理
2025-11-04 v2
摘要
木星的极地区呈现出令人惊叹的多边形状气旋，这些气旋随时间向西漂移，其运动由 beta-drift（由赤道面力的纬度变化引起的涡旋运动）所主导。本研究探讨了 beta-drift 及其导致的西向漂移如何取决于这些气旋的深度。尽管直觉上浅层气旋漂移速度更慢，这是由于涡旋拉伸更强导致的。我们采用木星极地区的二维准地面模型，对气旋的变形半径进行约束——这是作为其垂直范围的关键参数。随后，我们通过求解将二维模型与三维框架联系起来的特征值问题，匹配受约束的变形半径，探讨了可能的垂直结构和极地区的静态稳定性。这些发现为解释即将到来的木星北极微波测量提供了基础，洞察了极地气旋的静态稳定性和垂直结构。因此，凭借将长期运动作为垂直动力学的新型约束，本工作为深入理解木星神秘极地气旋的形成与演化奠定了基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2502.12789,
title = {Dynamical constraints on the vertical structure of Jupiter's polar cyclones},
author = {Nimrod Gavriel and Yohai Kaspi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.12789},
year = {2025}
}