热木星流动模拟中的敏感性与变异性再探
地球与行星天体物理
2015-08-25 v1 大气与海洋物理
摘要
我们重新研究了热木星大气流动模拟中对初始流动的敏感性与内禀变异性问题，该问题最初由 Cho 等人 (2008) 以及 Thrastarson 和 Cho (2010) 进行过研究。如 Liu 和 Showman (2013) 所做的那样，在极短的时间尺度内，下层区域（约 1 至 20 MPa）的流动被“拖曳”至静止且温度均匀，这导致在采用传统原始方程的三维 (3D) 模拟中，变异性与敏感性均完全停止。然而，对于三维巨行星模拟而言，这种动量（Rayleigh）拖曳和热（Newton）拖曳是特定的。对于通常已在上层区域采用强 Newton 拖曳的三维热木星模拟，若仅在下层区域施加 Newton 拖曳而不施加强 Rayleigh 拖曳，则敏感性并未被抑制：一般而言，若这两种拖曳未在下层区域同时施加，敏感性与变异性均会持续存在。然而，即使同时施加这两种拖曳，如果增加下层区域的垂直分辨率（例如本文在整个区域使用 1000 层），垂直传播的行星波也会在约 0.05 至 0.5 MPa 区域引起显著的变异性。本文还给出了关于“深层”大气模拟中物理设置影响与模型收敛的新观察结果。
引用
@article{arxiv.1508.05719,
title = {Sensitivity and Variability Redux in Hot-Jupiter Flow Simulations},
author = {J. Y-K. Cho and I. Polichtchouk and H. Th. Thrastarson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.05719},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS