摘要
地球上有海洋已经有近40亿年了135 - 38亿年前火星上有湖泊和河流2．然而，人们仍然不知道金星表面是否凝结过水3.，4因为地球现在完全干涸了5——在全球范围内经历了多次重新浮出水面的事件，这掩盖了它的大部分历史6，7．水最初在太阳系类地行星表面凝结所需的条件是高度不确定的，因为到目前为止，它们只通过一维数值气候模型进行了研究3.这不能解释大气环流和云层的影响，而它们是关键的气候稳定因素。在这里，我们使用早期金星和地球的三维全球气候模型模拟显示，水云(由于强烈的亚太阳水蒸气吸收，水云优先形成于夜晚的一面)具有强大的净变暖效应，即使在中等日晒(降至325瓦/平方米，即0.95倍地球太阳常数)也能抑制地表水凝结。这表明水从来没有凝结过，因此，金星表面从来没有形成过海洋。此外，这表明地球上海洋的形成所需要的日照比现在要少得多，这是由于年轻时的太阳很微弱。这也暗示了当今地球的另一种稳定状态的存在:“蒸汽地球”，所有海洋中的水都蒸发到大气中。
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数据可用性
支持这项研究结果的数据可在以下网站获得https://doi.org/10.5281/zenodo.4680905．源数据都提供了这张纸。
代码的可用性
在这项工作中使用的LMD通用全球气候模型代码(以及关于如何使用该模型的文档)可以从SVN存储库中下载https://svn.lmd.jussieu.fr/Planeto/trunk/LMDZ.GENERIC/(2528年版)。更多信息和文档请访问http://www-planets.lmd.jussieu.fr．
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确认
该项目获得了欧盟“地平线2020”研究和创新项目的资助，该项目由Marie skodowska - curie资助协议号832738/ESCAPE提供。该项目已获得欧洲研究理事会(ERC)在欧盟地平线2020研究和创新计划(资助协议编号为724427/FOUR ACES和679030/WHIPLASH)下的资助。这项工作是在瑞士国家科学基金会支持的国家行星研究能力中心的框架内进行的。我们感谢SNSF的财政支持。麻省理工学院感谢格鲁伯基金会对这项研究的支持。M.T.感谢N. Chaniaud为她准备Fig.的帮助。1．我们感谢LMD Generic全球气候团队对该模型的团队开发和改进。本研究利用国家国家情报中心Supérieur (CINES)的高性能计算资源，由Grand Équipement国家计算密集型(GENCI)分配A0080110391。在OCCIGEN超级计算机上，这个项目总共使用了大约60万CPU小时，产生了大约一吨当量的CO2排放。
作者信息
作者和联系
贡献
M.T.开发了手稿的核心思想，开发并执行了3D GCM模拟，编写了手稿并准备了数据。E.B.和G.C.为敏感性研究提供了建议。d.e.、G.C.和J.L.就这些数字的结构提供了建议。J.L.为手稿的组织提供了建议，也为理解云的形成机制提供了建议。E.M.提供了文献选择方面的建议。所有作者都对稿件进行了指导和评论。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有竞争利益。
额外的信息
同行审查的信息自然感谢Stephen Kane, James Kasting和其他匿名审稿人对这项工作的同行评议做出的贡献。同行评审报告可用。
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。
扩展的数据图和表
图1模拟地表温度的时间演化。
金星(最初炎热和潮湿)的三维GCM基线模拟中全球平均表面温度的时间演变。
扩展数据图2金星和地球早期热蒸汽模拟中的云强迫。
热气腾腾的地球上云层的辐射平衡(一个)和金星(b)作为入射太阳通量的函数。蓝色曲线表示云层的温室效应。红色曲线表示云层反射的入射太阳辐射量(数值越负值，反射通量越大)。黑色曲线表示云的净辐射效应(正值表示变暖)。在所有最初炎热和潮湿的模拟中，云导致了强烈的大气变暖。
图4云微物理性质对其空间分布的影响。
早期金星的水云柱图(大气顶部日晒500 W m时)−2，即金星上受到的最低日照，大约40亿年前，太阳比现在暗25%)，具有不同的云微物理参数(103., 104, 105, 106和107云凝结核(CCN)每公斤空气，用于面板一个，b，c，d而且e分别)。这些地图是在日心框架下计算的(即保持太阳下点在0°经度和0°纬度)，并使用两个金星日的平均值。云的分布(出现在昼侧，没有出现在昼侧)对CCN数量的选择具有鲁性。
图5大气中水分和二氧化碳含量的影响。
大气中的水和二氧化碳含量对地表温度(a)、对空间的热发射(b)、键反照率(c)和净云辐射强迫(d)的影响。计算假设金星是炎热和潮湿的(日晒为500 W/m)21巴N2H在1到30巴之间2O(蓝色);用1-10巴的一氧化碳2和10bar的H2O(红色)。
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杜贝，M，博尔蒙特，E，查弗罗，G。et al。昼夜云的不对称性阻止了金星上的早期海洋，但地球上却没有。自然598, 276 - 280(2021)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03873-w
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地球大小的近潮汐锁定行星的大气动力学
自然天文学（2022）
提出的能量代谢不能解释金星的大气化学
自然通讯（2022）
金星大气的长期演化:过程和反馈机制
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太阳系科学与轨道天文卫星调查恒星系统(绿洲)天文台
空间科学评论（2022）
