使用 LFRic-Atmosphere 对类地行星理想化三维大气环流进行模拟
摘要
我们证明，使用英国气象局 GungHo 动力核构建的模型 LFRic-Atmosphere 能够复现若干广泛使用的基准方案所指定的理想化大尺度大气环流模式。这一工作的动机是系外行星发现速度的加快，以及对数值模拟和表征其大气的日益增长的需求。本文给出 LFRic-Atmosphere 对系外行星建模界常用环流模态的理想化测试结果。基准包括三个解析强迫情形：标准 Held-Suarez 检验、Menou-Rauscher 类地检验，以及 Merlis-Schneider 潮汐锁定地球检验。在定性上，LFRic-Atmosphere 与其他数值模型吻合良好，并在总质量、角动量和动能方面展现出优异的守恒性质。随后，我们通过为四个 TRAPPIST-1 宜居大气比对 (THAI) 情景进行配置，使用更具物理过程（辐射、亚网格尺度混合、对流、云）真实表征的 LFRic-Atmosphere。这是 LFRic-Atmosphere 首次应用于已确认类地系外行星的可能气候。LFRic-Atmosphere 在一系列关键气候变量上于现有模型的离散范围内复现了 THAI 情景。我们的工作表明，LFRic-Atmosphere 在七项类地大气基准检验中表现良好，证明了其在未来系外行星气候研究中的可用性。
引用
@article{arxiv.2306.03614,
title = {Simulations of idealised 3D atmospheric flows on terrestrial planets using LFRic-Atmosphere},
author = {Denis E. Sergeev and Nathan J. Mayne and Thomas Bendall and Ian A. Boutle and Alex Brown and Iva Kavcic and James Kent and Krisztian Kohary and James Manners and Thomas Melvin and Enrico Olivier and Lokesh K. Ragta and Ben J. Shipway and Jon Wakelin and Nigel Wood and Mohamed Zerroukat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03614},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 9(12) figures; Submitted to Geoscientific Model Development; Comments are welcome (see Discussion tab on the journal's website: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2023/egusphere-2023-647)