北半球夏至时土星的季节性大气
摘要
卡西尼号（Cassini）在土星的轨道任务令人难以置信的持久性，提供了迄今为止对一颗季节性巨行星最全面的探索。本综述探讨了土星从北半球春季到夏至（2015-2017）期间变化的全球温度、成分和 aerosols 性质，将我们之前对卡西尼号遥感探测的综述（2004-14，Fletcher 等人，2018）延伸至终章。其结果是一份前所未有的土星气候记录，跨度几乎半个土星年，可用于检验辐射气候模型、中性与离子光化学模型以及大气环流模型的季节性预测。观测到对流层和平流层温度的半球不对称性从北半球冬季到北半球夏季发生反转；碳氢化合物和仲氢的空间分布随大气动力学（例如季节性反转的哈得来环流、极地平流层涡旋形成、赤道平流层振荡和半球间输送）而移动；对流层上层和平流层 aerosols 表现出光学厚度的变化，调制了土星的可见颜色（从蓝色色调到近夏至时北部的金色外观）、反照率和近红外发射。辐射平衡和光化学的数值模拟很好地再现了观测到的季节变化和相位滞后，但模型与观测之间仍存在差异，表明大气动力学的关键作用以及需要将化学和辐射方案耦合到下一代环流模型。随着卡西尼号的终结，从北半球夏季到秋季对土星季节的扩展研究将需要地基和天基天文台的能力，我们迫切期待土星的下一个轨道探测器。
引用
@article{arxiv.2012.09288,
title = {Saturn's Seasonal Atmosphere at Northern Summer Solstice},
author = {L. N. Fletcher and L. Sromovsky and V. Hue and J. I. Moses and S. Guerlet and R. A. West and T. Koskinen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09288},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 17 figures, accepted for publication by Cambridge University Press as part of a multi-volume work edited by Kevin Baines, Michael Flasar, Norbert Krupp, and Thomas Stallard, entitled "Cassini at Saturn: The Grand Finale." The copy of the Chapter, as displayed on this website, is a draft, pre-publication copy only