热木星大气中的垂直示踪剂混合

气溶胶似乎在近距气态巨行星大气中无处不在，且非平衡化学很可能影响到这些行星的透射光谱。被抬升的气溶胶与非平衡化学是由这些强辐照大气中的剧烈垂直输运引起的。在此，我们数值与解析地研究垂直输运如何随自旋同步气态巨行星的参数空间变化。为理解示踪剂输运如何依赖于行星参数，我们发展了一种解析理论来预测垂直速度与混合率（$K_\mathrm{zz}$），并将结果与数值实验进行比较。我们发现，我们的理论与数值模拟均预测，若垂直混合率由涡扩散系数描述，则该涡扩散系数 $K_\mathrm{zz}$ 应随平衡温度增高、摩擦阻力减弱以及化学损耗时标变长而增大。我们发现，数值模拟中由超旋转急流主导的环流与仅由昼到夜流动主导的环流之间的转变，引起了垂直速度结构与示踪剂分布的显著变化。被动示踪剂的混合比在对应于超旋转急流（具柱状垂直速度结构）与昼侧上升、夜侧下沉的昼到夜流动之间转变的中间阻力强度下达到最大。最后，我们给出 $K_\mathrm{zz}$ 作为行星有效温度、化学损耗时标及其他参数函数的解析解，以用作自旋同步气态巨行星大气一维化学模型的输入。