朱诺号微波观测揭示木星温带条带/区带在深处的对比特征

朱诺号微波辐射计（MWR）对木星中纬度的观测揭示了亮温对比与纬向风之间的强相关性，证实了带状结构贯穿整个对流层。然而，观测到微波亮温梯度随深度改变符号：在 $p<5$ bar 范围内条带呈微波亮，在 $p>10$ bar 范围内呈微波暗。该过渡层（我们称之为 jovicline）在 MWR 11.5 cm 通道中明显可见，当利用所有发射角下的临边昏暗时，该通道采样 5–14 bar 范围。该过渡位于 4 至 10 bar 之间，意味着条带随深度由 NH$_3$ 贫化变为 NH$_3$ 富集，或由物理高温变为物理低温，或更可能是两者兼而有之。其特征变化发生在与水凝结相关的静力稳定层附近。我们从通过具有水凝结层上下反向流动的经向环流单元重新分布氨，以及从预测条带相对于区带具有更陡垂直氨梯度的‘mushball’降水模型两方面讨论了该过渡的含义。我们通过湿热力风方程表明，温度和氨两种解释都能导致纬向风上的垂直切变，但若仅考虑 NH$_3$ 梯度，切变弱约 $\sim50\times$。反之，若 MWR 观测与动力学温度梯度相关，则将产生向下增强至 jovicline 的纬向风，与伽利略探测器测量一致；随后在更高压强下缓慢衰减。