土星极区温度与成分的季节性演变
地球与行星天体物理
2014-12-22 v1
摘要
土星极区大气温度和碳氢化合物成分的季节性演变，源自卡西尼复合红外光谱仪（CIRS）长达十年的7-16微米热红外光谱观测。我们构建了从北半球冬季/南半球夏季（2004年，太阳经度Ls=293°）经过春分点（2009年，Ls=0°）到北半球春季/南半球秋季（2014年，Ls=56°）近乎连续的60°纬度以上大气变率记录。热的对流层极地气旋和北极带的六边形形状在整个十年观测中都是持续存在的特征。六边形顶点在2007年3月至2013年4月间向西旋转了约30°经度，证实了它们并非如先前所认为的那样在旅行者号定义的System III经度系统中是静止的。南极平流层发射的扩展区域在75°S附近的急剧温度梯度向极一侧显著冷却，同时伴随着乙炔和乙烷丰度的减少，暗示存在垂直风速约为w≈+0.1毫米/秒的平流层上升流。与此对应的是北极平流层的普遍增温，以及乙炔和乙烷丰度的增强，这种增强似乎在75°N向极一侧最为强烈，暗示存在w≈-0.15毫米/秒的下沉气流。然而，预计在北半球夏至（2017年，Ls=90°）时于75°N附近形成的平流层发射急剧梯度尚未被观测到，因此我们仍在等待北极夏季平流层涡旋的发展。对流层和平流层温度的北极极小值在2008-2010年被探测到（滞后一个季节，或冬至后6-8年）；南极极大值似乎出现在卡西尼观测开始之前（夏至后1-2年）。[节略]
引用
@article{arxiv.1412.6416,
title = {Seasonal Evolution of Saturn's Polar Temperatures and Composition},
author = {Leigh N. Fletcher and P. G. J. Irwin and J. A. Sinclair and G. S. Orton and R. S. Giles and J. Hurley and N. Gorius and R. K. Achterberg and B. E. Hesman and G. L. Bjoraker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.6416},
year = {2014}
}
备注
Preprint of article accepted for publication in Icarus