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太阳系行星中按罗斯贝数划分的全球气候

地球与行星天体物理 2019-05-10 v1

摘要

在最大尺度上,行星气候可用其罗斯贝数(\textit{Ro})来描述。\textit{Ro} 响应于 Gr/Re2Gr/Re^2,其中 Gr 为格拉晓夫数,Re 为雷诺数。我们在此将 Gr/Re2Gr/Re^2 简化为 h,其中 h=H/HEarthh=H/H_{Earth},对具有表面重力 \textit{g}、自转周期 \textit{P} 和赤道速度 V\textsubscript{e} 的行星有 H=gP/(2πVe)H=gP/(2\pi V_e)。与 \textit{h} 不同,\textit{Ro} 因观测的高度多样性而难以获取。我们通过各种观测方法和按高度,对太阳系每颗行星的平均(av)和最大(mx)风速进行了深入的文献检索。我们基于太阳系行星的风速,探讨了 \textit{Ro} 与 \textit{h} 之间以指数 α\alpha 表示的幂律关联。我们得到 \textit{Ro} 与 \textit{h} 的关联,其中 α=0.56\alpha=0.56(av)和 α=0.52\alpha=0.52(mx)。地球的 H=HEarthH=H_{Earth}h=1h=1)主要归因于月球潮汐相互作用,考虑到我们距太阳的相对遥远的宜居带(HZ)。因此,我们的正相关表明,系外行星-卫星系统是我们搜寻系外太阳系中潜在高级生命的“首选之地”。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.03626,
  title  = {Global climate by Rossby number in the Solar system planets},
  author = {Sora Lee and Maurice H. P. M. van Putten},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03626},
  year   = {2019}
}

备注

2 figs