使用综合大气环流模型探究金星全球超旋转

众所周知，金星的大气环流表现出强烈的超旋转。然而，导致这种超旋转形成的大气机制仍未被完全理解。在这项工作中，我们开发了一个新的金星大气环流模型，以研究驱动大气形成当前观测到的环流的最可能机制。我们的模型包含了新的辐射传输、对流和适当调整的边界层方案，以及一个考虑了定压热容随温度变化的动力核心。新的金星模型能够定量地模拟出与观测相似的云区超旋转现象。在模型结果中发现，维持云区强风的机制是纬向平均环流、热潮汐和瞬变波的结合。在此过程中，在上层云中激发的半日潮在主要从高层大气向云区输送轴向角动量方面做出了关键贡献。云区超旋转的幅度对各种辐射参数很敏感，例如表面吸收的太阳辐射能量，它控制着近表面的静力稳定度。在这项工作中，我们还讨论了在金星大气模型中表示云底以下气流的主要困难。由于易于适应不同的大气条件，我们新的辐射方案比以前工作中使用的方案更适合三维金星气候模型。该模型的这种灵活性对于探索低层大气条件中的不确定性至关重要，并且未来也可用于探索例如动力-辐射-微物理反馈。