早期火星上与 N2 相关的地表增温
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
早期火星可能拥有更温暖、更稠密的大气层，允许液态水存在于地表。然而，气候模型研究即使假设存在数巴的 CO2 大气，也未能重现这些条件。最近的早期火星气候 3D 模拟显示，局部地区平均地表温度仅略低于 273K。我们希望通过包含吸收线的压力致宽和碰撞诱导的 N2-N2 吸收，来研究增加的 N2 分压对早期火星地表温度的影响。我们使用了一维辐射 - 对流无云大气模型来计算温度剖面和地表条件。我们进行了一项参数研究，在 CO2 分压介于 0.02bar 至 3bar 之间时，将 N2 分压从 0 变化到 0.5bar。这些数值与现有的前诺亚纪储层初始估计值一致。太阳辐照度设定为与晚诺亚纪一致。我们的一维全球平均模拟清楚地表明，火星大气中增强的 N2 含量可能会提高地表温度。在 0.5bar 的高 N2 分压下，发现了高达 13K 的额外温室增温效应。尽管如此，即使在此 N2 分压下，全球平均地表温度仍低于 273K，即水的冰点。然而，鉴于 N2 诱导的地表增温幅度以及最近 3D 研究的结果（显示局部平均地表温度不低于 273K 太多），我们的结果表明，大气中 N2 的存在可能导致某些区域的平均地表条件几乎持续适宜居住。此外，响应于地表增温，大气水柱含量增加了高达 6 倍，这表明随着 N2 分压的增加，降水也可能增加。
引用
@article{arxiv.1304.6024,
title = {N2-associated surface warming on early Mars},
author = {P. von Paris and J. L. Grenfell and H. Rauer and J. W. Stock},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.6024},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted for publication in Planetary and Space Science