为何山顶寒冷？干旱行星表面直减率的转变

理解表面温度对宜居性十分重要。近期关于火星的研究发现，在稀薄 CO2 大气极限下，表面温度对海拔的依赖性（表面直减率）趋近于零。然而，控制表面直减率的机制仍未被完全理解。表面直减率如何同时依赖于温室效应和表面气压尚不清楚。在此，我们利用气候模式研究“山顶为何寒冷”及其发生条件与原因。我们发现热带表面直减率随温室效应和表面气压增大而增大。温室效应主导了表面直减率的转变，且在各纬度均稳健存在。气压效应在中等不透明大气的低纬度地区十分重要。一个简单模型揭示了转变机制的物理内涵。我们的结果表明，地形冷捕获可能对干旱行星的气候具有重要意义。