行星大气中夏季半球急流的涌现

纬向急流在行星大气中十分常见。其特征、结构与季节变化取决于行星参数。在地球和火星的至日期间，冬季半球存在强西风急流，而夏季半球哈得来环流上升区则有微弱的低层西风。这一夏季急流在广泛的行星背景下较少被探讨，既因冬季急流占主导，也因其控制平衡更为复杂，理解它们需要探索更广阔的参数区间。为更好地理解类地行星上的急流特征以及冬、夏主导急流 regime 之间的转变，我们探究了急流对自转速率和轨道倾角的依赖。在大部分参数空间中，主导急流位于冬季半球，夏季急流较弱且局限于边界层。然而，我们表明，在慢自转速率和高轨道倾角下，最强急流出现在夏季而非冬季半球。对夏季急流动量平衡的分析揭示，该平衡并非简单的旋衡，边界层拖曳与垂直平流均不可或缺。在高轨道倾角和慢自转速率下，跨赤道冬季环流宽广而强盛。夏季半球返回向极气流通过埃克曼平衡与低层西风相平衡，动量在上升支附近向上平流，从而形成对流层中层的夏季急流。