较厚 CO2 大气下早期火星气候的全球模拟：水循环与冰演化
地球与行星天体物理
2012-11-26 v2 地球物理
摘要
我们讨论了在假设黯淡年轻太阳和较厚 CO2 大气的条件下，对早期火星气候进行的 3D 全球模拟。我们包含了水循环的自洽表示，考虑了大气 - 地表相互作用、大气传输以及 CO2 和 H2O 气体与云的辐射效应。我们发现，对于大于几分之一巴的大气压，绝热冷却效应会导致南部高地河谷网络区域的温度显著低于全球平均水平。长期气候演化模拟表明，在这种情况下，无论 Tharsis 隆起的范围如何，在广泛的轨道倾角范围内，水冰都会从低洼地区输送到高地。此外，在南极形成了一个扩展的水冰盖，其位置大致对应于诺亚纪/赫斯珀里亚纪的 Dorsa Argentea 地层。即使是多巴级的 CO2 大气，条件也过于寒冷，无法允许长期的地表液态水存在。在某些地点的温暖夏日会发生有限的融化，但这仅适用于对水冰而言可能不现实的地表反照率和热惯量条件。尽管如此，陨石撞击和火山活动可能会在此类条件下导致强烈的间歇性融化。由于冰向更高海拔迁移是一种在这样的事件后补充高地水源的稳健机制，我们认为这种全球零下温度的“冰封高地”晚期诺亚纪气候情景，足以解释大部分河流地质特征，而无需 invoking 额外的长期变暖机制或早期温暖湿润的火星。
引用
@article{arxiv.1207.3993,
title = {Global modelling of the early Martian climate under a denser CO2 atmosphere: Water cycle and ice evolution},
author = {R. Wordsworth and F. Forget and E. Millour and J. Head and J. -B. Madeleine and B. Charnay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.3993},
year = {2012}
}
备注
Minor revisions to text, one new table, figs. 1,3 11 and 18 redone