基于古气候模型的火星极冠地层与同位素演化
地球与行星天体物理
2022-03-22 v1
摘要
火星北极层状沉积体(NPLD)中裸露的陡坎图像与冰穿透雷达测量显示出交替层，提供了过去气候振荡的档案，被认为与轨道变化有关，类似于地球上的米兰科维奇周期(Milankovitch cycles)。我们使用动态气象实验室(LMD)火星全球气候模型(GCM)研究古气候状态，以更好地解释 NPLD 的物理与化学地层。当存在热带冰储库时，低倾角下从热带向极地的水汽传输受夏季强度调制。在低且相对恒定倾角时期，由于其他轨道要素的影响通量仍然变化，促进了极地层的形成。冰从热带向极地分两个阶段迁移。第一阶段，当热带存在表面冰时；第二阶段，当赤道沉积耗尽后，来自先前沉积于中高纬度的冰。当热带冰可用时，极地累积速率显著更高，每个轨道周期形成更厚的层。然而，NPLD 的大部分源自暂时驻留于中高纬度的冰，且随着源位置向极地移动层变薄。迁移阶段在极地层状沉积体(PLDs)的不同部分印下了不同的 D/H 比值。在所有模拟中，NPLD 的同位素相比于 SPLD 均贫化。因此我们预测，与 NPLD 上层接触的大气 D/H 比值相对于全球平均冰储库存在偏差。
引用
@article{arxiv.2203.10471,
title = {Stratigraphic and Isotopic Evolution of the Martian Polar Caps from Paleo-Climate Models},
author = {E. Vos and O. Aharonson and N. Schorghofer and F. Forget and E. Millour and L. Rossi M. Vals and F. Montmessin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10471},
year = {2022}
}
备注
23 pages, 7 figures. JGR-planets (2022)