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稀疏大气模型采样分析(SAMOSA)比对:动机与协议版本1.0——一项CUISINES模型比对项目

地球与行星天体物理 2022-11-29 v1

摘要

围绕低质量恒星同步旋转的行星是当前地基与天基观测和表征任务中最显著的目标。此类模型计算有助于为当前和未来任务的观测目标排序;然而,不同模型在复杂性与物理参数化方面的固有差异可能导致对行星气候状态的不同预测。若要用此类模型指导目标选择和辅助观测分析,理解这些模型差异是必要的。本文提出一项协议,用于比对一颗围绕3000 K黑体恒星以15天同步旋转周期运行的假想行星在表面气压和入射恒星辐射通量参数空间中的模型。我们基于此前使用ExoPlaSim模型对该参数空间的探索,抽取了16个稀疏样本案例。通过在该广阔参数空间中选择特定案例,SAMOSA比对将识别简单模型已足够以及需要更复杂GCM(通用环流模型)的区域。我们使用ExoCAM的初步比对显示,除最可能为蒸汽大气或初始失控温室状态的参数空间区域外,ExoCAM与ExoPlaSim预测的气候状态总体一致。我们利用该初步分析为各复杂度水平的模型参与比对定义了若干选项。其他GCM的参与对于理解该参数空间中大气状态随模型能力差异而言至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.10480,
  title  = {The Sparse Atmospheric MOdel Sampling Analysis (SAMOSA) intercomparison: Motivations and protocol version 1.0. A CUISINES model intercomparison project},
  author = {Jacob Haqq-Misra and Eric T. Wolf and Thomas J. Fauchez and Aomawa L. Shields and Ravi K. Kopparapu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10480},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in the Planetary Science Journal