EOS：利用 HELIOS 计算宜居世界大气辐射传输
地球与行星天体物理
2022-02-09 v2 大气与海洋物理
摘要
我们提出 EOS，一种用于确定岩质温带行星大气中广泛条件下出射长波辐射（OLR）和大气顶（TOA）反照率的方法。EOS 基于 HELIOS 和 HELIOS-K，它们是新颖且公开可用的大气辐射传输（RT）代码，针对 GPU 处理器的快速计算进行了优化。这些代码最初是为研究巨行星而开发的。在本文中，我们提出了对类地宜居行星应用的改造，增加了针对气体不透明度和大气垂直结构的特定物理方案。为检验该方法的可靠性，我们评估了改变谱线不透明度轮廓、连续不透明度模型、大气直减率和对流层顶位置方案对 OLR 和 TOA 反照率的影响。EOS 所得结果与其他运行在传统 CPU 处理器上的 RT 代码一致，同时速度快至少一个数量级。在纬向和季节性气候模型中采用 EOS 生成的 OLR 和 TOA 反照率数据，正确再现了 CERES 航天器测量的当今地球通量。本研究的结果揭示了在旨在表征宜居系外行星大气的气候模型中纳入快速 RT 计算的可能性。
引用
@article{arxiv.2110.11702,
title = {EOS: Atmospheric Radiative Transfer in Habitable Worlds with HELIOS},
author = {Paolo Simonetti and Giovanni Vladilo and Laura Silva and Michele Maris and Stavro L. Ivanovski and Lorenzo Biasiotti and Matej Malik and Jost von Hardenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11702},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in ApJ