ExoPlaSim：将 Planet Simulator 扩展至系外行星
地球与行星天体物理
2022-02-09 v2 天体物理仪器与方法
摘要
在恒星宜居带中发现大量类地系外行星，其中许多与地球有质性差异，这导致对快速且灵活的 3D 气候模型的需求日益增长，以模拟此类行星并探索多种可能的气候态与表面条件。我们为此需求创建了 ExoPlaSim——Planet Simulator（PlaSim）的修改版本，旨在适用于同步自转类地行星、绕非太阳光谱恒星运行的行星，以及具有非类地表面压力的行星。本文中我们描述了修改内容，给出了 ExoPlaSim 相对于其他 GCMs 性能的验证测试，并通过两项涉及数百个模型的简单实验展示了其实用性。我们发现 ExoPlaSim 在定性上与 ExoCAM、LMDG 和 ROCKE-3D 等更复杂的 GCMs 一致，在多项度量上落入集合分布范围内。该模型速度足够快，能够支持数百至数千个模型的大参数扫描，有望在未来系外行星观测的反演中高效使用 3D 气候模型。我们描述了为使 ExoPlaSim 对非建模者（包括观测者、非计算理论研究者、学生和教育工作者）易用所做的努力：通过新的 Python API 与 pip 流式安装及在线文档实现。
引用
@article{arxiv.2107.07685,
title = {ExoPlaSim: Extending the Planet Simulator for Exoplanets},
author = {Adiv Paradise and Evelyn Macdonald and Kristen Menou and Christopher Lee and Bo Lin Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07685},
year = {2022}
}
备注
54 pages, 47 figures. Accepted to MNRAS. Model available at https://pypi.org/project/exoplasim/ with documentation at https://exoplasim.readthedocs.io/en/latest/