耦合大气-海洋模型中高倾角下的稳定赤道冰带
地球与行星天体物理
2018-09-18 v2 大气与海洋物理
摘要
在使用动态大气-海洋-海冰气候模型以 Aquaplanet 配置下,针对一系列恒星辐照度实现了高倾角下的多种气候状态。获得了三种在海冰覆盖范围上不同的稳定气候状态。对于低辐照度值,模型模拟出一个具有常年全球海冰覆盖的冰冻行星(Cryoplanet)。通过增加恒星辐照度,发生向具有常年赤道海冰带的未封顶冰冻行星(Uncapped Cryoplanet)的过渡,并最终过渡到无冰的水行星(Aquaplanet)。利用仿真器模型,我们发现未封顶冰冻行星在一系列辐照度与高倾角下是一种稳健的稳定状态,并与早先认为具有高赤道冰带的高倾角气候状态可能不可持续或无法达到的结果形成对比。当经向海洋热通量增强时,由于赤道海冰融化,容许稳定未封顶冰冻行星的参数范围减小。超过经向海洋热通量的临界阈值后,常年赤道冰带消失。因此,活跃的海洋环流可能使其不稳定。我们的结果表明常年赤道冰盖是高倾角系外行星的一种可行气候状态。然而,由于多重平衡态,该状态仅能从更易冰川化的条件达到,而不能从更少冰川化的条件达到。
引用
@article{arxiv.1803.10751,
title = {Stable equatorial ice belts at high obliquity in a coupled atmosphere-ocean model},
author = {Cevahir Kilic and Frank Lunkeit and Christoph C. Raible and Thomas F. Stocker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.10751},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 5 figures, ApJ accepted