使用自动云特征追踪对木星大红斑的速度和涡度测量

我们使用 Galileo 航天器于2000年5月拍摄的图像制作了大红斑（GRS）的镶嵌图，并使用一种不需要手动云追踪的自动化算法测量了 GRS 的风速。我们的技术生成了一个高密度、规则的风速矢量网格，相比于手动云追踪产生的数量有限的分散风速矢量，这具有优势。从我们的速度矢量图中可以清楚地看到 GRS 的高速环带，测得的最高风速约为 170 m/s。镶嵌图的高分辨率也使我们能够绘制 GRS 混乱中心区域内的湍流涡旋，类似于 Sada et al. (1996) 和 Vasavada et al. (1998) 所绘制的。使用风速测量值，我们计算了 GRS 周围的粒子轨迹以及相对涡度和绝对涡度图。我们发现了一个围绕主反气旋高速环带的气旋涡度窄环。这个窄环似乎对应于在 5-microns 波长下明亮的、围绕 GRS 的环（Terrile and Beebe 1979）。这个气旋环似乎不是 GRS 的瞬态特征，因为我们在对 Vasavada et al. (1998) 首次分析的1996年 Galileo 数据的重新分析中发现了它。我们还计算了沿 GRS 周围轨迹的绝对涡度如何随纬度变化，并将这些测量结果与 Dowling and Ingersoll (1988) 使用 Voyager 数据进行的类似测量进行了比较。我们表明，自 Voyager 时代以来，GRS 的结构没有发生剧烈演变，除了提供 GRS 核心反向旋转的额外证据、主速度环带速度的增加以及 GRS 长度的整体缩短之外。