土星季节性变化的大气：热结构、成分与气溶胶
摘要
卡西尼号对土星大气探测的持久性（土星年的三分之一）意味着我们得以追踪几乎每个季节（从冬至到冬至、从近日点到远日点）大气温度、化学和云不透明度的季节演化。卡西尼号基于数十年的地基记录，观测到大气温度的季节性偏移，发现热响应滞后于季节性日照，且滞后时间随大气深度增加而增加，这与辐射气候模型一致。季节性半球对比在较小尺度上受大气环流扰动，如带状/纬向动力学、赤道振荡和极地涡旋。温度不对称性在中层平流层最大，并在辐射-对流边界附近变得不显著。卡西尼号还测量了大气成分的南半球夏季不对称性，包括上层对流层中的氨（最顶层云的关键物种）、磷化氢和仲氢（均为非平衡物种）；以及平流层中源自甲烷紫外光解的碳氢化合物（主要为乙烷和乙炔）。这些化学不对称性现正以微妙方式改变，原因包括(i)随温度和日照变化的化学效率；以及(ii)响应季节温度对比的大规模翻转相关的垂直运动。类似地，卡西尼号探测最早阶段确定的对流层气溶胶不透明度和颜色的半球对比现已逆转，表明云与温度之间存在复杂联系。[删节]
引用
@article{arxiv.1510.05690,
title = {Saturn's Seasonally Changing Atmosphere: Thermal Structure, Composition and Aerosols},
author = {Leigh N. Fletcher and Thomas K. Greathouse and Julianne I. Moses and Sandrine Guerlet and Robert A. West},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05690},
year = {2015}
}
备注
34 pages, 20 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 "Saturn in the 21st Century." The copy of the Chapter, as displayed on this website, is a draft, pre-publication copy only