大気氷床結合エネルギー収支モデルによる火星気候変動の解明

使用耦合大气冰盖能量平衡模型阐明火星气候变化

• 批准号: 16740263
• 负责人: 倉本 圭
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740263/
• 关键词: 火星; 大気; 氷床; 温室効果; 二酸化炭素; 気候変動; 氷雲; エネルギー収支モデル

古火星に想定される高圧の二酸化炭素大気の鉛直一次元大気熱収支・放射対流平衡モデルの開発は,多方向・高波長分解計算の厳密化,ならびに,散乱温室効果をもたらす二酸化炭素氷雲の鉛直プロファイル決定機構の導入を行い,ほぼ満足のできるレベルに到達した.このモデルを用いて,古火星大気の放射対流平衡構造・熱収支・二酸化氷雲による温室効果についての境界条件を変化させたパラメタスタディを進め,3気圧以上の大気圧と10^5-10^7kg^<-1>の範囲の凝結核混合比があれば,38億年前の火星において全球平均気温がH_2Oの融点を超える温暖な気候が実現されることが分かった.一方,凝結核混合比が極めて小さい,あるいは大きい場合には,大気圧を増加させてゆくと,やがては地表面へのCO_2凝結が起こり,いわゆる大気崩壊が起こることがわかった.地球大気を参考にすると凝結核混合比は数桁の範囲で変動することが予想される.温室効果の強さが凝結核混合比に強く依存することは,火星の高クレーター密度地域の地形侵食が著しくは進んでいない,つまり温暖湿潤な気候の出現が間欠的であったと示唆されるここと調和する.大気の地表面への凝結によって形成される二酸化炭素氷床の流動過程について,その数値計算のための流動則と涵養消耗過程についての基礎的な定式化を行った。完成した大気放射モデルから凝結核の挙動が重要なことが判明し,凝結核の移流を考慮した大気-氷床結合モデルが火星の気候変動の理解に有益であることが分かった.

Ancient Mars に scenarios さ れ る high 圧 の acidification carbon 2 big 気 の straight a yuanta 気 hot 収 branch, radiation flow balance seaborne モ デ ル の open 発 は, direction, more long takanami decomposition calculation の 厳 dense, な ら び に, scattered greenhouse unseen fruit を も た ら す two acidification carbon 氷 cloud の straight プ ロ フ ァ イ ル の import line を い decision mechanism, ほ ぼ against foot の で き る レ ベ ル に reach し た . こ の モ デ ル を with い て, ancient Mars 気 の radiation flow balance structure, thermal 収 branch, two polices acidification 氷 cloud に よ る greenhouse unseen fruit に つ い て を の boundary conditions - the さ せ た パ ラ メ タ ス タ デ ィ を め, 3 気 圧 above の big 気 圧 と 10 ^ 5-10 ^ 7 kg ^ < 1 > の van 囲 の condensation nuclei mixing ratio が あ れ ば, 3.8 billion years ago の Mars に お い て global average temperature 気 が H_2O の melting point を super え る warm な 気 hou が be presently さ れ る こ と が points か っ た. Side, condensation nuclei mixed than が め て small さ い, あ る い は big き い occasions に は, big 気 圧 を raised plus さ せ て ゆ く と, や が て へ は surface の CO_2 condensation が up こ り, い わ ゆ る big 気 collapse 壊 が up こ る こ と が わ か っ た. The earth 's atmospheric atmosphere を reference にすると condensation nucleus mixing ratio を number <s:1> range 囲で variation する <s:1> とが とが think される. Strong greenhouse unseen fruit の さ が condensation nuclei mixed better than に く dependent す る こ と は, Mars の high ク レ ー タ ー density regional の terrain essentially が the し く は into ん で い な い, つ ま り warm moist な 気 hou の appear between が owe で あ っ た と in stopping さ れ る こ こ と harmonic す る. Big 気 へ の surface の condensation に よ っ て form さ れ る two bed acidification carbon 氷 の flow process に つ い て, そ の the numerical computing の た め の flow is と self-restraint consumption process に つ い て の based な demean を line っ た. Complete し た big 気 radiation モ デ ル か ら condensation nuclei の 挙 move important な が こ と が determine し, condensation nuclei の advection を consider し た large 気 氷 bed combination モ デ ル が Mars の 気 syndrome - move の understand に beneficial で あ る こ と が points か っ た.

项目成果

Scattering Greenhouse Effect of Radiatively Controlled C0_2 ice cloud layer in a Martian Paleoatmosphere

火星古大气中辐射控制的C0_2冰云层的散射温室效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: American Geophysical Union, Fall Meeting 2006
• 作者: Mitsuda;C.;Mitsuda. C.
• 通讯作者: Mitsuda. C.

Scattering greenhouse effect of the CO_2 ice cloud and climate stability on early Mars

CO_2冰云的散射温室效应与早期火星气候稳定性

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 38th ISAS Lunar and Planetary Symposium (in press)
• 作者: Mitsuda;C.
• 通讯作者: C.

Scattering greenhouse effect in early Martian climate : an investigation of CO_2 ice clouds stability against radiative heating by line-by-line calculation

早期火星气候中的散射温室效应：逐行计算研究CO_2冰云对辐射加热的稳定性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.37th ISAS Lunar and Planet.Symp.
• 作者: Mitsuda;C.;K.Kuramoto 他2名
• 通讯作者: K.Kuramoto 他2名

Vertical structure and greenhouse effect of radiatively controlled CO2 ice cloud layer in a Martian paleoatmosphere

火星古大气中辐射控制CO2冰云层的垂直结构和温室效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the 39th ISAS Lunar and Planetary Symposium 39
• 作者: Mitsuda;C.;Yokohata;T.;Kuramoto;K.
• 通讯作者: K.