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来自土卫六极地环流反转的活跃高层大气化学和动力学

自然体积491，页面732 - 735 (2012）引用本文

主题

摘要

土星的卫星土卫六有一个与地球相当的含氮大气层，表面压力为1.4巴。数值模式很好地再现了对流层的状况，但难以解释观测到的中层大气温度、成分和风1，2．中层环流的顶部被认为位于450至500公里的高度，那里有一层雾霾，似乎与主要的雾霾层分开3.．这种“分离的”雾霾以前被解释为由于雾霾峰值的产生和环流上部分支的动力输送的限制4．在观测到2009年春分后环流逆转大约两年后，我们在这里报告了南极上空微量气体的积累，由此我们得出结论，大气中层环流必须延伸到至少600公里的高度。这种环流的主要驱动因素是夏季半球通过吸收太阳辐射使霾变热，冬季半球由于霾和微量气体的红外发射而变冷5;因此，我们的结果表明，这些影响在热层(海拔高于500公里)中很重要。这既需要活跃的上层大气化学，也需要在950公里以上的高度检测到高度复杂的分子和离子6，7，以及对分离雾霾的另一种解释，例如雾霾颗粒生长从单体到分形结构的转变8．

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图1:利用红外光谱观测南极大气的快速变化。
图2:南极季节温度变化。
图3:南极微量气体丰度的季节变化。
图4:接近春分时的温度和成分分布图。

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致谢

这项工作是由英国科学技术设施委员会、Leverhulme信托基金和美国宇航局卡西尼号任务资助的。

作者信息

作者及单位

  1. 英国布里斯托大学地球科学学院，英国布里斯托女王路威尔斯纪念大楼，BS8 1RJ，

    Nicholas A. Teanby & Elliot seton - nash

  2. 牛津大学物理系，大气，海洋和行星物理系，克拉伦登实验室，英国牛津大学帕克斯路，ox13pu，

    帕特里克·g·j·欧文和西蒙·b·卡尔卡特

  3. 美国宇航局戈达德太空飞行中心行星系统实验室，20771，马里兰州格林贝尔特

    康纳·a·尼克松和f·迈克尔·弗拉萨

  4. SRON荷兰空间研究所，Sorbonnelaan 2, 3584 CA Utrecht，荷兰，

    雷姆·德·科克

  5. 巴黎LESIA天文台，CNRS, UPMC巴黎大学06，巴黎狄德罗大学，5处Jules Janssen, 92195 Meudon Cedex，法国，

    Sandrine Vinatier和Athena Coustenis

  6. 美国加州大学洛杉矶分校地球与空间科学系，美国加州洛杉矶90095-1567

    艾略特Sefton-Nash

作者
  1. Nicholas A. Teanby
    查看作者出版物

    您也可以在中搜索该作者PubMed谷歌学者

  2. 帕特里克·g·j·欧文
    查看作者出版物

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  3. 康纳·a·尼克松
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  4. 雷姆·德·科克
    查看作者出版物

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  5. Sandrine Vinatier
    查看作者出版物

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  6. 雅典娜Coustenis
    查看作者出版物

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  7. 艾略特Sefton-Nash
    查看作者出版物

    您也可以在中搜索该作者PubMed谷歌学者

  8. 西蒙·b·卡尔卡特
    查看作者出版物

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  9. F. Michael Flasar
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贡献

N.A.T.设计了这项研究，进行了辐射传递分析，并撰写了最初的手稿。p.g.j.i.， N.A.T, C.A.N, R.d.K.和S.B.C.开发并维护了用于分析的辐射传输代码。S.V.对结果进行了独立测试。交流电对反转方法进行了进一步的检查。除了编辑和改进最终稿件外，所有作者都对结果的解释做出了贡献。

相应的作者

对应到Nicholas A. Teanby．

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有与之竞争的经济利益。

补充信息

补充信息

本文件包含补充文本和数据、补充表1-4、补充图1-2和其他参考文献。(PDF 234kb)

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关于本文

引用本文

Teanby, N.， Irwin, P.， Nixon, C.。et al。来自土卫六极地环流反转的活跃高层大气化学和动力学。自然491， 732-735(2012)。https://doi.org/10.1038/nature11611

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  • DOI：https://doi.org/10.1038/nature11611

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