背景大气如何影响失控温室效应的起始？
地球与行星天体物理
2022-02-02 v1
摘要
随着富含大量水的类地（系外）行星的日照增加，其表面和大气温度也随之升高，最终引发灾难性的失控温室转变。尽管一些研究表明，由于辐射非活性气体使出射长波辐射（OLR）相对于 Simpson-Nakajima 阈值出现过冲，失控温室的起始可能会被延迟，但关于这一现象是否发生及其原因仍无共识。在此，我们使用一套一维辐射-对流模型研究失控温室转变，特别着重考虑水汽量（从痕量气体到主导气体）的剧烈变化。本工作的目的有二：其一，确定影响 OLR 的最重要的物理过程与参数化；其二，提出 N+HO 大气的参考 OLR 曲线。通过多次敏感性测试，我们列出并筛选出在一维辐射-对流模型中计算 N+HO 大气 OLR 准确估计值所需考虑的主要重要物理过程与参数化。参考 OLR 曲线由依据敏感性测试构建的一维模型算出。这些测试也使我们能够解释文献中已发表的各类结果的差异性。此外，我们提供了一张能以高精度复现逐线计算的相关-k 表。我们发现，N 主导大气向 HO 主导大气的过渡会导致 OLR 相对于（纯 HO）Simpson-Nakajima 渐近极限出现过冲。该过冲首先源于水吸收线外来展宽与自展宽之间的转变，其次源于干绝热递减率与湿绝热递减率之间的转变。
引用
@article{arxiv.2111.07662,
title = {How does the background atmosphere affect the onset of the runaway greenhouse ?},
author = {G. Chaverot and M. Turbet and E. Bolmont and J. Leconte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07662},
year = {2022}
}