慢速自转类地行星的纬向平均大气动力学

利用数值模拟与纬向对称理论，分析了理想类地行星的纬向平均大气环流，主要关注行星自转速率较低的极限情形。考虑了两个版本的纬向对称理论：标准的Held-Hou模型，其哈得来胞边缘具有不连续的纬向风；以及一个变体模型，其纬向风连续但温度不连续。两模型对边界纬度和纬向风的标度关系不同。发现数值模拟的温度廓线比任一模型都更平滑，即便在纬向对称模拟中也不存在温度或速度不连续。连续性之所以实现，是因为在最大纬向风点极向一侧存在翻转环流，使得纬向速度廓线比原始理论更平滑，同时又无变体理论的温度不连续。纬向对称模拟通常介于两组理论标度之间，且极向纬向流比两者都更快。允许涡动的三维模拟更接近于变体模型的标度。在极低自转速率下，最大纬向风随行星自转速率下降而下降，即便在三维模拟中亦如此，并在零自转时完全消失。尽管如此，翻转环流的低自转极限足够强，可驱动温度廓线接近近乎恒定位温的状态。