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线性化通量演化(LiFE):一种快速适配全物理辐射传输模型通量的技术

地球与行星天体物理 2021-05-24 v2

摘要

太阳与热辐射是行星气候的关键要素,辐射能量通量的梯度驱动着加热与冷却。气候模型要求辐射传输工具具备通用性、计算高效性与准确性。本文描述一种技术,利用精确的全物理辐射传输模型生成一组大气辐射量,可用于将辐射通量轮廓线性适配至大气与地表状态的变化——即线性化通量演化(LiFE)方法。这些辐射量描述了平面平行大气中每个模型层如何反射与透射光,以及该层如何通过热发射和散射直射太阳光束产生漫辐射。通过计算这些层辐射属性相对于大气状态动态元素的导数,我们便能高效地将全物理模型计算的通量轮廓适配至新大气状态。我们验证了LiFE方法,并将其应用于火星、地球和金星,展示了层辐射属性及其导数所含信息,以及LiFE方法如何用于确定一维大气模型中辐射平衡与辐射-对流平衡态的热结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.02378,
  title  = {Linearized Flux Evolution (LiFE): A Technique for Rapidly Adapting Fluxes from Full-Physics Radiative Transfer Models},
  author = {Tyler D. Robinson and David Crisp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.02378},
  year   = {2021}
}

备注

added full journal reference; corrected typo in Equations (23) and (24)