THOR 2.0：开源通用环流模型的重要改进
地球与行星天体物理
2020-06-17 v3
摘要
THOR 是首个从零开始开发、用于研究系外行星大气与气候的开源通用环流模型（GCM），不受以地球或太阳系为中心的调参影响。它在球面上使用二十面体网格求解通用的非静力欧拉方程（而非原始方程）。在本研究中，我们基于 Mendonça 等人（2016）的工作报告了对 THOR 的重大升级。首先，虽然水平显式垂直隐式（HEVI）积分方案与 Mendonça 等人（2016）所述相同，但我们给出了该方案更清晰的描述并改进了其在代码中的实现。静力浅层（HSS）、准静力深层（QHD）和非静力深层（NHD）处理之间的实现差异被充分详述。其次，添加了标准物理模块：双流双灰辐射传输与干对流调整。第三，THOR 在额外基准上进行了测试：潮汐锁定地球、深层热木星、声波和重力波。第四，我们报告在地球情形下静力与非静力模拟之间的差异可忽略不计，但在热木星情形下却十分显著。最后，考察了所谓“海绵层”（一种在大多数 GCM 中为实现数值稳定性而采用的阻力形式）的效应。总体而言，这些升级提升了 THOR 的灵活性、用户友好性与稳定性。
引用
@article{arxiv.1911.13158,
title = {THOR 2.0: Major Improvements to the Open-Source General Circulation Model},
author = {Russell Deitrick and João M. Mendonça and Urs Schroffenegger and Simon L. Grimm and Shang-Min Tsai and Kevin Heng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.13158},
year = {2020}
}
备注
57 pages, 31 figures, revised, accepted for publication in ApJS