由 GCM 揭示的金星高层大气：II. 以温度与密度观测对模型进行验证
地球与行星天体物理
2021-03-30 v1 大气与海洋物理
摘要
本文给出改进的高分辨率地面至热层版 Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) 金星全球环流模型 (VGCM)，其包含非地形重力波 (GW) 参数化与精细调谐的非 LTE 参数。我们聚焦于用主要来自 Venus Express 实验与协同地基望远镜观测活动、位于金星上中层大气/下热层的资料集对所建模型进行验证。与先前 VGCM 版本相比，这些模拟在 90 km 以上温度观测上整体吻合更好。CO2 与轻物质 (CO 与 O) 的密度在趋势与数量级上亦与观测可比。在晨昏圈 80–100 km 与 130 km 以上发现温度结构系统性偏差，可能分别源于恒星/太阳掩星反演中 CO2 混合比假设，以及非 LTE 参数化中所用碰撞速率系数的不确定性。亦分析了动力示踪物的日变与纬度分布。总体而言，我们的模拟表明存在弱向西逆行风直至约 120 km，使 CO 隆起位移至晨侧 2h–3h 处，而非如理想 SS-AS 环流般堆积于反日点。该逆行不平衡被认为由约 5 天 Kelvin 波扰动影响直至 110 km 的中层大气（见 companion paper Navarro et al. 2021），加之主要高于 110 km 的 GW 向西加速度共同产生。总之，这些模型进展指出在金星高层大气 GCM 中包含低层大气、更高分辨率与精细调谐参数化，对阐明现有观测至关重要。
引用
@article{arxiv.2103.15649,
title = {Venus upper atmosphere revealed by a GCM: II. Model validation with temperature and density measurements},
author = {Gabriella Gilli and Thomas Navarro and Sebastien Lebonnois and Diogo Quirino and Vasco Silva and Aurelien Stolzenbach and Franck Lefèvre and Gerald Schubert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.15649},
year = {2021}
}
备注
Icarus (2021), in press, 24 pages, 17 Figures