Virga 云代码中的分形团聚体气溶胶 I：模型描述及其在基准多云系外行星中的应用

我们在 Virga 云建模框架内引入了处理分形团聚体气溶胶粒子的新功能。此前，开源云建模代码 Virga（Batalha et al. 2025），即 EddySed（Ackerman & Marley, 2001）的 Python 版本，假设粒子为球形以计算整个大气中的粒子质量与尺寸分布。Virga 的初始版本同样假设粒子为球形，以计算 Mie 散射性质，包括单次散射反照率、不对称参数和光学深度作为粒子半径与组成的函数。然而，来自太阳系气溶胶、天体物理盘与尘埃以及地球气候研究的大量证据表明，与理想化的紧致球形粒子相比，非球形团聚体粒子更为常见。继微物理与不透明度建模的最新进展之后，我们在 Virga 中实现了分形团聚体粒子动力学与光学（修正平均场理论）效应的简单参数化。随后，我们利用这一新功能，以类似于已充分表征的、富含气溶胶的迷你海王星 GJ 1214 b 的基本行星参数为例，使用由团聚体粒子构成的 KCl 云进行了一项案例研究。我们选择 KCl 是为了最直接地与以往研究进行比较。我们展示了 1) 我们的方法与以往分形团聚体粒子处理的比较，以及 2) 我们新的分形处理如何影响多云大气的理论光谱。总体而言，与以往研究相比，我们的模型在更广泛的参数空间内速度更快、灵活性更高。我们探讨了建模设置的局限性，并为未来使用我们框架的研究提供了指导。