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由 MAVEN 观测到的近期太阳活动极小期火星热层重力波活动的变化

地球与行星天体物理 2021-10-27 v2 大气与海洋物理 流体动力学 空间物理

摘要

大气重力(浮力)波(GWs)对所有行星大气的能量与动量收支都极为重要。向上传播的波将能量和动量从低层大气携带至热层高度并重新分配。在火星上,GWs 主导了热层和电离层的变率。我们基于火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)搭载的中性气体与离子质谱仪(NGIMS/MAVEN)的观测,给出了太阳活动极小期(太阳周期 24 末期)火星热层 GW 活动的综合气候态。结果使用一维谱非线性 GW 模型进行比较与解释。月平均 GW 活动作为高度(150–230 km)的函数在 6–25% 间强烈变化,在 \sim170 km 处达到最大。GW 活动系统性地表现出地方时变率,夜间值超过白天值,与先前研究一致。分析表明,昼夜差异主要由分子扩散导致的耗散与背景密度减小导致的波增长之间的竞争引起。因此,对流不稳定机制在限制上热层 GW 振幅方面可能起较小作用,这解释了其地方时行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.09875,
  title  = {Variations of the Martian Thermospheric Gravity Wave Activity during the Recent Solar Minimum as Observed by MAVEN},
  author = {Erdal Yiğit and Alexander S. Medvedev and Paul Hartogh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09875},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal. 11 Figures and 1 Table