利用全耦合海洋探索宜居带内边界
摘要
行星大气中的自转在调节大气与海洋热流、云形成及降水方面起着重要作用。利用戈达德空间研究所（GISS）三维通用环流模型（3D-GCM），我们研究了变化的自转速率与增加的入射恒星通量对行星与其母星宜居带界限的影响。通过集合气候模拟，我们确定了在设定这些界限时不确定性的主要控制因素。这一点在特别是全耦合海洋（FCO）运行中得以展示——此类运行是迄今在该背景下使用的一些首批。100米混合层深度的平板海洋（SO）结果与Yang等人2014年类似研究进行了比较，显示了跨模型的一致性。然而，在100米SO与FCO模型之间，对于1-16倍现今地球恒星日长度的自转速率存在明显差异，这指出了尽可能使用FCO的必要性。后者最近由Hu & Yang 2014在其水世界FCO研究中与类似混合层海洋研究相比，以及Cullum等人2014年，已相当清楚地证明。我们还展示了这些结果对我们太阳系早期金星的含义，因为即使此时金星接收的太阳通量多于当今地球，而其可能仍具有缓慢的逆行自转。金星运行采用由Claire等人2012年代码生成的2.9 Gya太阳光谱、具有填充低地海洋的现代金星地形（若铺满整个表面等效深度为310米）、1 bar N2、CO2=0.4 mb、CH4=0.001 mb的大气以及现今轨道参数、半径和重力。我们证明在这些假设下古代金星可能具有相当温和的表面温度。
引用
@article{arxiv.1511.07283,
title = {Exploring the Inner Edge of the Habitable Zone with Fully Coupled Oceans},
author = {M. J. Way and A. D. Del Genio and M. Kelley and I. Aleinov and T. Clune},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.07283},
year = {2016}
}
备注
4 pages, 15 figures, to be published in Comparative Climatology of Terrestrial Planets II, NASA Conference Proceeding technical No. TBD. Updated Figure 1 (2016/12) and associated text