绘制木星平流层赤道振荡的纬向风图
地球与行星天体物理
2021-08-25 v2
摘要
自 1950 年代以来，准周期振荡已在地球赤道平流层中被研究。太阳系其他行星呈现（或预期呈现）此类振荡，如木星赤道振荡（JEO）与土星半年度振荡（SSAO）。在木星平流层中，其相对温度结构关于赤道的赤道振荡以 4.4 年的准周期为特征。木星赤道区的平流层风场从未被直接观测过。本文旨在绘制木星赤道平流层中的绝对风速图，以量化垂直与水平风切变及温度切变。假设地转平衡，我们应用热成风平衡，使用 2017 年 3 月 14 日至 22 日期间用 Gemini/TEXES 在 0.1 至 30 mbar 间进行的近同时平流层温度测量，以及由 ALMA 观测在 1 mbar 导出的直接纬向风测量。由此我们能够自洽地计算 JEO 发生处的木星平流层纬向风场。我们首次获得了木星赤道附近纬向风速随纬度和气压变化的平流层图。风呈垂直分层，伴有连续的向东与向西急流。我们在赤道 4 mbar 处发现一个 200 m/s 的向西急流，其典型经向变化量级约 ~50 m/s。通过将风计算延伸至对流层上部，我们发现风结构在定性上接近利用云追踪技术观测到的风。平流层中近同时的温度与风测量，是未来研究 JEO（及其他行星赤道振荡）及其时间演化的有力工具。
引用
@article{arxiv.2107.06122,
title = {Mapping the zonal winds of Jupiter's stratospheric equatorial oscillation},
author = {B. Benmahi and T. Cavalié and T. K. Greathouse and V. Hue and R. Giles and S. Guerlet and A. Spiga and R. Cosentino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.06122},
year = {2021}
}
备注
the article was accepted on July 12, 2021