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Oscillations of the Venus Climate System

金星气候系统的振荡

基本信息

批准号：
18F18316
负责人：
今村剛
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-10-12 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18316/
关键词：
Venus climate variability atmospheric oscillations Akatsuki data analysis

项目摘要

a. Intra-Annual Albedo VariabilityI studied how changing albedo patterns on Venus are related to the dynamics and chemistry of the atmosphere. I used Venus dayside images from Akatsuki's UV Imager. Each dataset was subjected to a principal component analysis to find the most important modes of variability. The spatial patterns and the timescales of some of these modes correspond to known physical processes in the atmosphere of Venus such as the 4-day Kelvin wave, 5-day Rossby waves, and the overturning circulation, while some others defy a simple explanation. I have thus been able to breakdown the albedo variability into known and unknown dynamics and estimated what fraction of variability can be attributed to each dynamical mode.b. Decadal Trace Gas VariabilitySulfur dioxide abundances at the cloud-top of Venus have been observed to oscillate on interannual to decadal timescales but the causes are unknown. I am proposing a new conceptual model to explain this occurrence. The water abundance at the base of the clouds, has a strong influence on the cloud-base heating and cloud level convection. The cloud level convective mixing in turn determines the gradient of water abundance in the atmosphere, and thereby the cloud-base water abundance. Thus, the convection and water abundance form a coupled system which oscillates on interannual to decadal timescales, which can explain the timescale of variability in the transport of sulfur dioxide to the cloud tops. This model will represent a fundamental advance of our understanding of long-term atmospheric variability on Venus.

a.年内反照率变化我研究了金星上反照率变化模式与大气动力学和化学的关系。我使用了晓的紫外成像仪拍摄的金星昼面图像。对每个数据集进行主成分分析，以找到最重要的变异模式。其中一些模式的空间模式和时间尺度与金星大气中已知的物理过程相对应，例如4天开尔文波，5天罗斯贝波和翻转环流，而另一些则无法简单解释。这样，我就能够将非线性可变性分解为已知的和未知的动态，并估计出每种动态模式所占的可变性比例。十年微量气体变化已观察到金星云顶的二氧化硫丰度在年际至十年时间尺度上振荡，但原因尚不清楚。我提出了一个新的概念模型来解释这种现象。云底水的丰度对云底加热和云面对流有很大的影响。云水平对流混合反过来又决定了大气中水丰度的梯度，从而决定了云底水丰度。因此，对流和水的丰度形成一个耦合系统，振荡的年际到十年的时间尺度，这可以解释的时间尺度的变化，在运输二氧化硫的云顶。这个模型将代表我们对金星长期大气变化的理解的一个根本性的进步。

项目成果

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科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Principal Components of Short-term Variability in Venus' UV Albedo

金星紫外线反照率短期变化的主成分

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
Astronomy & Astrophysics
影响因子：
6.5
作者：
Pushkar Kopparla;Yeon Joo Lee;Takeshi Imamura;Atsushi Yamazaki
通讯作者：
Atsushi Yamazaki

Principal Components of Short-term Variability in Venus’ UV Albedo

金星紫外线反照率短期变化的主要成分

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kopparla;P.;Imamura;T.;Lee;Y.J.;Yamazaki;A.
通讯作者：
A.

Spatial and Temporal Variability of the 365-nm Albedo of Venus Observed by the Camera on Board Venus Express

金星快车上的相机观测到的金星 365 nm 反照率的时空变化

DOI：
10.1029/2019je006271
发表时间：
2020
期刊：
J. Geophys. Res.: Planets
影响因子：
0
作者：
Lee;Y. J.;P. Kopparla;J. Peralta;S. E. Schroder;T. Imamura;T. Kouyama;S. Watanabe
通讯作者：
S. Watanabe

Principal components of short-term variability in the ultraviolet albedo of Venus