Seasonal Insolation Variability on Early Venus: Implications for Energy Budget
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
研究早 Venus 的气候演变，通过分析其自转、倾角、偏心率和太阳辐射如何影响地表能量平衡，揭示太阳辐射变化对气候状态的调节作用。
2026-05-11 astro-ph.EP
EUV influences on exoplanet atmospheric stability and evolution
单靠行星的有效地面温度不足以描述系外行星的大气层及其稳定性或演化。将恒星-行星系统作为一个整体来考虑是必要的，该系统的一个关键组成部分是光致电离恒星极紫外辐射（EUV; 100-912 nm）。EUV光子通过热和非热过程驱动大气质量损失，并且精确计算行星能量预算中的EUV能量沉积是必不可少的，特别是对于陆地宜居带行星和近距离气态行星。对系外行星的主星进行直接的极紫外观测将需要一个新的专门观测站。仅凭$\textit{EUVE}$卫星的档案观测、模型和理论，不足以准确描述大多数系外行星宿主恒星的EUV光谱，尤其是低质量恒星。
2019-03-13 astro-ph.EP
An Open-source Bayesian Atmospheric Radiative Transfer (BART) Code: II. The Transit Radiative-transfer Module and Retrieval of HAT-P-11b
这篇论文以及Harrington等人和Blecic等人的配套论文介绍了贝叶斯大气辐射转移（BART）代码，这是一个用于描述太阳系外行星大气的开源开放式开发包。BART结合了热化学平衡丰度（TEA）、辐射转移（Transit）和贝叶斯统计（MC 3）模块，以约束给定光谱观测的大气温度和分子丰度。在这里，我们描述的过境辐射转移包，一个有效的逐行辐射转移C代码的一维大气，由P. Rojo开发和进一步修改的UCF系外行星组。该代码产生透射和半球积分发射光谱。Transit处理来自HITRAN、Parkman\& Schwenke（{ \water }）、Schwenke（TiO）和Plez（VO）的逐行不透明度;以及来自Borysow、HITRAN和ExoMol的碰撞诱导吸收。瞬态发射光谱模型与C. Morley（priv. comm.）在百分之几。我们将BART应用于海王星大小的行星HAT-P-11 b的{ \Spitzer }和{ \Hubble }凌日观测。我们的结果与以前的研究结果基本一致，限制了{ \water }丰度，并发现大气中重元素含量增加。当我们做出与其他研究不同的假设时，就会出现不同的结论。BART源代码和文档可在https://github.com/exosports/BART上获得。
2021-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
FUV Photoionization of Titan atmospheric aerosols
由于卡西尼惠更斯号的任务，现在已经确定土卫六高层大气中的第一个气溶胶是在大约1200公里的高度发现的。一旦它们形成并通过它们向表面下降，这些纳米颗粒就会受到可以到达低层大气层的持久远紫外线（FUV）辐射。这种相互作用具有影响，特别是对大气化合物的化学性质和电荷预算。模型对于理解这种光处理是有用的，但是它们缺乏重要的输入数据，例如气溶胶的光发射阈值或绝对光吸收/发射截面。为了量化的光电子过程，泰坦的气溶胶类似物已被研究与同步加速器SOLEIL作为孤立的无衬底的纳米粒子的FUV光束线。本文给出了在不同FUV光子能量下记录到的相应的ARPES（角分辨光电子能谱学）数据。结果表明，气溶胶的光电离阈值很低（6.0 +/- 0.1 eV~ 207 nm），绝对电离截面很高（~106 Mb），表明气溶胶的FUV光辐射是一种强慢电子源，在土卫六大气的光化学模型中必须考虑到这一点。
2019-03-25 astro-ph.EP
The atmospheric circulation of the super Earth GJ 1214b: Dependence on composition and metallicity
我们提出了三维大气环流模式的GJ 1214 b，2.7地球半径，6.5地球质量的超级地球的MEarth调查发现。在这里，我们探索行星的循环作为大气金属含量和大气成分的函数，模拟具有低平均分子量（即，H2为主）和高平均分子量（即水和CO2为主）。我们发现，具有低平均分子量的大气层在红外光球层以上的压力下具有强烈的昼夜温度变化，导致赤道超旋转。对于这些大气，随着金属丰度的增加，大气不透明度的增强导致大气加热变浅，昼夜温度变化更大，因此超旋转更强。相比之下，具有高平均分子量的大气比低平均分子量的大气具有更大的昼夜和赤道到极点的温度变化，但是不透明度结构和能量收支的差异导致射流结构的差异。以水为主的大气环流主要由赤道超旋转控制，而以CO2为主的大气环流则主要由高纬度急流控制。通过比较出射通量谱和光变曲线为50倍的太阳和水为主的成分，我们表明，观测排放可以打破简并在确定大气成分的GJ 1214 b。在以水为主的大气中，不透明度随波长的变化导致水带内的相位变化较大，水带外的相位变化较小。然而，50倍的太阳大气在水波段内产生小的变化，在其他特征波长处产生大的相位变化。与凌日观测相比，这些观测对云、凝结物和霾的敏感度要低得多。
2014-03-04 astro-ph.EP
Energy Budgets for Terrestrial Extrasolar Planets
已经分析了地球的入射能量在地表和大气之间分布的途径。然而，考虑到大气中二氧化碳和水蒸气以及地表冰雪的吸收特性与波长有关，主星的光谱能量分布对轨道行星能量收支的影响可能是显著的。我们已经量化了围绕M-，G-和F-矮星的水行星上的能量流动，使用静态海洋的3D全球气候模型。一颗M-矮行星的大气层和表面接收相当于现代太阳常数88%的星座，在大气层顶部吸收的恒星辐射比接收100%现代太阳常数的G-矮行星多12%，比接收108%现代太阳常数的F-矮行星多17%，这导致了这三颗行星上的气候与现代地球相似，假设24小时的自转周期和固定的二氧化碳。在100%的星座，同步旋转的M-矮行星表现出较小的通量吸收在大气层和表面上的向阳面，和向阳面的平均地面温度是37 K冷比其快速旋转的对应。能量预算图被包括在内，以说明作为宿主恒星光谱类别的函数的全球能量预算的变化，并有助于行星的可居住性评估，因为它们被发现。
2019-09-16 astro-ph.EP
Atmospheric Supply of Hydrogen Cyanide Is Not the Rate-limiting Step for Prebiotic Chemistry across Rocky Exoplanets
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Bern（伯尔尼大学）
研究通过大气化学模型比较了气态氢氰酸向温湿池的输送效率，发现其在类地行星上普遍高于陨石输送，且受C/O比、轨道半长轴等因素影响，但并非前生命化学反应的速率限制步骤。
2026-04-16 astro-ph.EP
Energy- and flux-budget turbulence closure model for stably stratified flows. Part II: the role of internal gravity waves
我们改进了我们先前的能量和通量预算湍流闭合模型（Zilitinkevich等人，2007，2008）的稳定分层的大气流动，并扩展它占额外的垂直通量的动量和额外的生产的湍流动能，湍流位能（TPE）和湍流通量的位温由于大尺度重力内波（IGW）。IGW的主要效应如下：通量理查森数的最大值（在无IGW区为0.2-0.25的普适常数）变得强可变。在垂直均匀层结中，它随波浪能的增加而增加，甚至可以超过1。在非均匀层结中，当IGW向较强层结传播时，最大通量理查森数随波浪能的增大而减小，最大通量趋于零，然后变为负值。也就是说，位温的垂直通量呈反梯度变化。IGW还降低了湍流的各向异性，增加了TPE在湍流总能量中的份额。根据方向（向下或向上），IGW加强或削弱总的垂直动量通量。该模式的预报结果与大气和实验室试验、直接数值模拟和大涡模拟的数据相一致。
2009-08-18 astro-ph.EP nlin.CD physics.ao-ph
Hard X-ray Emission in AU Mic Flares: A Minor Contributor to Planetary Atmospheric Escape
本研究针对硬X射线在系外行星大气逃逸中的贡献问题，通过多望远镜准同步观测AU Mic的耀斑活动，结合经验关系计算总高能通量，发现硬X射线仅占辐射能量的很小比例，耀斑能量以热成分为主。
2025-10-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
The dependence of the ice-albedo feedback on atmospheric properties
冰-陆反馈对类地行星的气候具有潜在的重要的去稳定作用。它是基于地面温度下降、冰雪覆盖增加和行星覆盖度相关增加之间的正反馈，然后进一步降低地面温度。最近的一项研究表明，对于M星，冰-冰反馈的强度降低了。这项研究调查了大气（在表面压力和大气成分方面）对这种反馈的影响。本文采用平行平面辐射转移模式计算行星的辐射。我们改变了CO2分压以及大气中的H2O，CH 4和O3含量的行星绕太阳和M型恒星。结果表明，与类太阳恒星周围的行星相比，M恒星周围的行星的冰-冰效应显著降低。包括大气层的影响进一步抑制了对冰丘效应的敏感性。大气的关键特性，如表面压力，以及大量的辐射性痕量气体，都可以大大改变冰-气反馈的强度。对于数巴到数十巴的稠密二氧化碳大气，大气而不是表面特性开始主导行星辐射预算。在高CO2压力下，M恒星周围的行星的冰反馈强烈减少。大气中微量的H2O和CH 4的存在也削弱了这两种恒星类型的冰-水效应。对于类太阳恒星周围的行星，在高CO2压力下，O3也可能导致冰-水反馈非常强烈的减少。（节略）
2013-08-05 astro-ph.EP
Atmospheric carbon depletion as a tracer of water oceans and biomass on temperate terrestrial exoplanets
针对传统系外行星宜居性观测困难的问题，提出以大气碳匮乏作为示踪液态水与生物量的新特征，并设计了基于JWST的三步凌星观测策略，适用于现有及下一代望远镜。
2024-01-05 astro-ph.EP
POSEIDON: A Multidimensional Atmospheric Retrieval Code for Exoplanet Spectra
本文介绍开源的 POSEIDON 辐射传输与贝叶斯大气反演 Python 软件包，支持多维系外行星光谱建模，并提供正演与反演教程。
2024-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric mass loss due to giant impacts: the importance of the thermal component for hydrogen-helium envelopes
近距离的超级地球系统在行星体积密度和组成上显示出惊人的多样性。预计巨大的撞击将在许多这些世界的形成中发挥作用。以前的工作，集中在一个巨大的影响所造成的机械冲击，已经表明，这些影响可以喷出大部分的行星信封，提供了一个部分解释所观察到的分散在系外行星的组成。在这里，我们研究了巨大的影响的热后果，并表明，这些影响所造成的大气损失可以显着超过氢氦（H/He）信封的机械冲击所造成的。当巨大撞击发生时，部分撞击能量转化为热能，加热岩石核心和包层。我们发现，随之而来的热膨胀的信封可以导致一段时间的持续，快速的质量损失，通过帕克风，导致部分或完全侵蚀的H/He信封。包层损失的部分取决于行星与其主星的轨道距离和初始热状态，因此年龄。与轨道较宽的行星相比，距离主星较近的行星更容易受到撞击引发的热大气损失的影响。同样，较年轻的行星，其岩石核心仍然是热的，并从形成熔融，遭受更大的大气损失。这是特别有趣的，因为巨大的撞击预计将发生在形成后的$10{-}100~\mathrm{Myr}$。对于核心的热能远大于外壳能量的行星，显著去除大气所需的撞击物质量是$M_\mathrm{imp} / M_p \sim μ/ μ_c \sim 0.1$，近似于外壳和核心的热容之比。当包层能量占总能量预算的主导地位时，当撞击器质量与包层质量相当时，可能发生完全损失。
2018-09-18 astro-ph.EP
cortecs: A Python package for compressing opacities
本文介绍Python工具cortecs，通过灵活拟合温度、压力和波长依赖关系并采用GPU友好方法压缩系外行星大气不透明度数据，解决高分辨率宽波长模拟中内存占用过大的问题。
2024-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
The PHOENIX Exoplanet Retrieval Algorithm and Using H$^{-}$ Opacity as a Probe in Ultra-hot Jupiters
大气反演现在是分析系外行星大气观测的标准工具。这种数据驱动的方法将大气模型与观测结果进行定量比较，以估计大气特性及其不确定性。在本文中，我们介绍了一个新的检索包，凤凰系外行星检索分析（PETRA）。PETRA将PHOENIX大气模型置于检索框架中，使我们能够将经过良好测试和广泛使用的大气模型的优势与检索算法的优势相结合。我们验证PETRA检索模拟数据的真实大气状态是已知的。我们还表明，PETRA可以成功地再现从以前公布的检索WASP-43 b和HD 209458 b的结果。对于WASP-43 b的结果，我们显示了不同的线列表和线轮廓处理对检索的大气属性的影响。最后，我们描述了一种新的技术，用于检索的温度结构和$e^{-}$密度在超热蒸发器中使用H $^{-}$不透明度，使我们能够探测大气中没有大部分的分子特征与JWST。
2020-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Carbon cycling and habitability of Earth-size stagnant lid planets
模型的热演化，地壳生产，和CO $_2$循环被用来约束的前景，岩石行星的可居住性，与地球一样的大小和组成，在停滞盖制度。具体来说，我们确定的条件下，这些行星可以保持CO $_2$脱气率足够大，以防止全球表面冰川，但足够小，以便不超过风化率的上限提供的新鲜岩石的供应，这种情况下，将导致失控的大气CO $_2$积累和一个令人不快的炎热气候。该模型表明，停滞盖行星的初始放射性加热率为100-250 TW，总CO $_2$预算范围从$\sim 10^{-2} -1$倍地球的估计CO $_2$预算，可以保持火山出气率适合居住的$\approx 1-5$陀螺;较大的CO $_2$预算导致不适合居住的炎热气候，而较小的预算导致全球冰川。高的放射性产热率通过维持火山活动和CO $_2$放气时间更长而有利于可居住性。因此，这些结果表明，板块构造可能不需要建立长期的碳循环和维持稳定的宜居气候。该模型必须高度简化，因为系外行星热演化和放气的不确定性很大。尽管如此，这些结果为未来的系外行星任务提供了一些一阶指导，通过预测一个停滞的盖子行星的可居住性变得不太可能的年龄作为初始放射性热预算的函数。这个预测是强大的，因为行星的热收支和年龄都可能受到恒星观测的限制。
2017-12-11 astro-ph.EP
Simulated Effects of Radioactive Elements on Magnetic Evolution and Atmospheric Mass Loss of Earth-like Planets
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本研究利用VPLanet模拟不同放射性元素含量下类地行星的磁与大气演化，发现放射性加热可延长发电机寿命并减少大气损失，对宜居性有辅助作用。
2026-09-24 astro-ph.EP
Atmospheric compositions and observability of nitrogen dominated ultra-short period super-Earths
我们探讨了氮占主导地位的超短周期超级地球大气的化学和可观测性。我们的假设是，超级地球可能有充满氮气的大气层，对55 Cnc e的观测有利于高平均分子量大气层的情况。我们以土卫六的元素预算为出发点，并使用化学动力学计算出一个热超级地球的大范围可能成分。我们使用分析的温度分布和探索的参数空间跨越数量级的C/O \& N/O比，同时始终保持氮的主导成分。我们产生合成的透射和发射光谱，并评估其潜在的可观测性与未来的詹姆斯韦伯太空望远镜和ARIEL。我们的研究结果表明，HCN是一个强有力的指标，高的C/O比，这是类似的发现H为主的大气。我们发现这些世界很可能具有C/O > 1.0，HCN，CN，CO应该是热发射中寻找的主要分子。在较低温度下（T < 1500 K），高N/O比的NH_3和低N/O比的C_2H_4、CH_4是强吸收剂。在这种气氛中氢的耗尽将使CN、CO和NO在0.6 - 5.0 $μ$ m范围内特别突出的分子。我们的模型表明，即将到来的JWST和ARIEL任务将能够以前所未有的信心区分超短周期超级地球的大气成分。
2020-03-12 astro-ph.EP
An Open-Source Bayesian Atmospheric Radiative Transfer (BART) Code: I. Design, Tests, and Application to Exoplanet HD 189733 b
我们提出了开源的贝叶斯大气辐射转移（BART）检索包，它产生的估计和不确定性的大气的热剖面和化学丰度的观测。几个BART组件也是独立的软件包，包括并行多核马尔可夫链蒙特卡罗（MC 3），它实现了几个贝叶斯采样器;逐线辐射传输模型，过境;计算热化学平衡丰度的代码，TEA;以及用于验证辐射传输和检索代码的测试套件，BARTTest。代码是用Python和C编写的。BART和TEA是在可复制研究（RR）许可证下，这要求审查论文的作者发表支持论文科学主张的所有输入，代码和输出的概要。BART和TEA制作了纲要的内容。除此之外，这些代码是在允许的开源条款下，就像MC 3和BARTTest一样，用于任何目的。本文介绍了代码的概述，BARTTest，并应用于日食数据的系外行星HD 189733 b。附录地址RR方法加速科学，检索论文的报告清单，合成测试所需的光谱分辨率，以及估计任何贝叶斯后验分布到给定精度所需的有效样本量的推导，这决定了要运行多少次迭代。Cubillos等人的论文II，介绍了基本的辐射传输方案和应用程序的过境数据的系外行星HAT-P-11b。论文III，Blecic等人，讨论了初始化和后处理例程，并应用于系外行星WASP-43 b的日食数据。我们邀请社区在http://GitHub.com/ExOSPORTS/BART/上使用和改进BART及其组件。
2021-04-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Relative abundances of CO2, CO, and CH4 in atmospheres of Earth-like lifeless planets
本研究通过大气化学模型揭示，类地球无生命行星大气中CO2、CO和CH4的相对丰度存在相空间间隙，该间隙是还原性大气类地行星的普遍特征，对理解生命起源条件具有重要意义。
2023-09-24 astro-ph.EP
petitRADTRANS: a Python radiative transfer package for exoplanet characterization and retrieval
我们提出了易于使用的，公开可用的，Python包petitRADTRANS，内置的系外行星大气的光谱表征。该代码快速、准确、通用;它可以在几秒钟内以低分辨率（$λ/Δλ$ = 1000;相关k方法）和高分辨率（$λ/Δλ= 10^6$ ;逐行方法）计算透射和发射光谱，只需几行输入指令。在低分辨率下使用较慢的相关k方法，因为它比不透明度采样等方法更准确。云可以包括和治疗使用波长依赖的幂律不透明度，或通过使用实际凝聚的光学常数，指定云的颗粒大小，或大气混合和颗粒沉降强度。不透明的无定形或结晶，球形或不规则形状的云颗粒是可用的。线不透明度数据库的温度范围在80到3000 K之间，允许对诸如类地行星、超级地球、海王星或热彗星等物体的通量进行建模，如果它们的大气层以氢为主。将来将添加更高温度点和物种，从而也可以对超高温蒸发器类进行建模，平衡温度为$T_{\rm eq} \gtrsim 2000$ K。辐射转移结果通过交叉验证petitRADTRANS的低分辨率和高分辨率实现进行测试，并以petitCODE为基准，petitCODE本身也以ATMO和Exo-REM代码为基准。我们成功地进行了合成JWST发射光谱和透射光谱的测试检索（热木星TrES-4 b，其$T_{\rm eq}$为$\sim$ 1800 K）。该代码可在http：//gitlab.com/mauricemolli/petit…
2019-07-21 astro-ph.EP
Interior redox state effects on the stability of secondary atmospheres and observational manifestations: LP 791-18 d as a case study for outgassing rocky exoplanets
本研究以 LP 791-18 d 为例，耦合内部氧化还原状态与大气过程，揭示氧逸度对大气稳定性和观测特征的控制作用。
2025-07-27 astro-ph.EP
Upper atmospheres and ionospheres of planets and satellites
行星及其卫星的上层大气比表面或更深的大气层更直接地暴露在阳光和太阳风粒子下。在相关能量沉积的高度，大气层可能被电离，称为电离层。光子和粒子与高层大气相互作用的细节在很大程度上取决于物体是否具有内在的磁场，该磁场可能将沉淀粒子引导到大气中或将大气气体驱向太空。这些相互作用的重要影响包括不同时间尺度上的大气损失、光化学和气溶胶的形成，这些影响到行星（卫星）的演变、组成和遥感。高层大气将行星（卫星）的整体组成与近行星（卫星）的环境联系起来。了解相关的物理和化学提供了对这些物体过去和未来状况的洞察力，这对于理解它们的演变至关重要。本章介绍我们太阳系高层大气和电离层的基本概念，并讨论它们的中性和离子组成、风动力学和能量收支。这些知识是将系外行星上的高层大气和薄雾观测置于背景中的关键，并设计出一种解释系外行星人口统计的理论。
2017-12-11 astro-ph.EP
Atmospheric Scintillation Noise in Ground-Based Exoplanet Photometry
地球大气中光学湍流引起的大气闪烁可能是地面明亮目标光度观测的主要噪声源，这是地面系外行星凌日光度测量特别关注的问题。我们证明了大气闪烁对系外行星过境测光的影响，通过同期的湍流廓线和过境观测。我们发现测量的强度变化和闪烁之间的强相关性确定通过光学湍流轮廓。这种相关性表明，湍流轮廓可以用来准确地模拟在同一地点的另一台望远镜上的光度观测中存在的闪烁噪声量。我们研究的条件下，闪烁校正将是有益的过境测光通过湍流廓线，并发现，在大气中的La Palma，闪烁占主导地位的明亮的目标的幅度以上$V\sim10.1$ mag的0.5米望远镜，并在$V\sim11.7$ mag的4.2米望远镜在中等大气条件下。通过马尔可夫链蒙特卡罗方法，我们研究的闪烁噪声的影响上的不确定性测量的系外行星参数，并确定的制度，闪烁校正是特别有益的。鉴于对大气的了解，对观测中由于闪烁引起的噪声量进行建模的能力是对我们对闪烁的理解和我们观测的总体噪声预算的关键考验。
2019-09-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exo-Transmit: An Open-Source Code for Calculating Transmission Spectra for Exoplanet Atmospheres of Varied Composition
我们提出了外传输，一个软件包来计算不同成分的行星系外行星透射光谱。该代码旨在生成具有各种大气成分、温度、表面重力和大小的行星的光谱，因此适用于质量和大小不等的系外行星，从热彗星到岩石超级地球。光谱可以在有或没有云或薄雾的情况下生成，并具有以下选项：（1）在用户指定的大气压力下包括光学厚云层，或（2）通过用户指定的因子来增加标称瑞利散射。Exo-Transmit代码是用C编写的，非常容易使用。通常，用户只需要在一个用户输入文件中编辑参数，就可以为他们选择的行星运行代码。Exo-Transmit在Github上公开提供，并在https://github.com/elizakempton/Exo_Transmit上获得开源许可。
2016-11-11 astro-ph.EP
Atmospheric loss in giant impacts depends on pre-impact surface conditions
该研究利用一维流体动力学模拟和阻抗匹配计算，量化巨型撞击前大气压力与海洋条件对原行星大气及海洋损失效率的影响，并给出可与三维撞击模拟结合的标度律。
2023-09-28 astro-ph.EP physics.geo-ph
Modelling the Spectra of Planets, Brown Dwarfs and Stars using VSTAR
我们描述了一个新的软件包，能够预测太阳系行星，系外行星，褐矮星和冷恒星的光谱。大气辐射传输通用软件（VSTAR）代码将逐行分子和原子吸收方法与辐射转移的完全多重散射处理相结合。VSTAR是一个模块化系统，包括电离和化学平衡模型，使用超过29亿条谱线的数据库对谱线吸收进行全面处理，散射包和辐射转移模块。我们测试的方法与其他模型和基准计算进行比较。我们提出的例子，使用VSTAR模型的地球和巨大的行星在我们自己的太阳系，褐矮星和冷星的光谱。
2011-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Energy- and flux-budget (EFB) turbulence closure model for the stably stratified flows. Part I: Steady-state, homogeneous regimes
我们提出了一个新的湍流闭合模型的基础上预算方程的关键二阶矩：湍流动能和位能：TKE和TPE（包括湍流总能量：TTE = TKE + TPE）和垂直湍流通量的动量和浮力（成比例的位温）。除了TTE的概念，我们考虑到传统的浮力通量公式的非梯度校正。所提出的模型允许在任何梯度理查森数，Ri的湍流的存在。与通常假设的分离湍流和层流状态的临界值不同，它揭示了一个过渡区间，0.1< Ri <1，它分离了两个本质不同但都是湍流的状态：Ri<<1时的强湍流; Ri>1时的弱湍流，能够传输动量，但传输热量的效率要低得多。该模式的预报结果与大气和实验室试验、直接数值模拟（DNS）和大涡模拟（LES）的资料相一致。
2007-02-19 astro-ph.EP nlin.CD physics.ao-ph
A New Global Chemical Equilibrium Code: Refractory Element Signatures in Super-Earths and Sub-Neptunes
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Zurich（苏黎世大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文提出改进的全球化学平衡框架，用于研究类地行星和亚海王星大气与内部成分的耦合，揭示难熔元素对大气性质的影响。
2026-11-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric evolution through outgassing and escape on young molten rocky exoplanets
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Atmospheric Oceanic and Planetary Physics, University of Oxford（牛津大学大气海洋与行星物理系）；Netherlands eScience Center（荷兰电子科学中心）；Interuniversity Micro Electronics Centre（大学微电子中心）；Space Research Organisation Netherlands（荷兰太空研究组织）
研究年轻熔融岩石系外行星大气演化，扩展耦合模型并纳入能量限制逃逸模块，探讨多因素对其影响，估计大气损失与成分，揭示大气逃逸、能量传输等对演化的作用及不同条件下的多样演化路径。
2026-07-17 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
The Impact of Stellar Flares on the Atmospheric Escape of Exoplanets orbiting M stars I: Insights from the AU Mic System
本研究以年轻M型恒星AU Mic系统为对象，利用HAZMAT、MUSCLES项目数据及VPLanet模拟，发现耀发对近距类地行星大气逃逸影响小，但对宜居带及更远轨道行星的原始大气损耗有关键加速作用。
2025-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
TelescopeML -- I. An End-to-End Python Package for Interpreting Telescope Datasets through Training Machine Learning Models, Generating Statistical Reports, and Visualizing Results
NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；Bay Area Environmental Research Institute（湾区环境研究所）；Universities Space Research Association（大学空间研究协会）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心）；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）
本文介绍了 TelescopeML，一个用于处理系外行星和褐矮星光谱数据的端到端 Python 包，通过训练 CNN 模型并部署于实际观测数据，实现光谱参数的准确预测。
2024-07-24 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The Contribution of M-Dwarf Flares to the Thermal Escape of Potentially Habitable Planet Atmospheres
M矮星（$\lesssim 0.5 M_\odot$）周围行星的可居住性会受到这些恒星的XUV（X射线+极紫外线）辐射的影响，耀斑偶尔会使XUV通量增加2个数量级以上。这个波长范围可以温暖和吸收类地行星的上层大气，这扩大了行星的半径，促进了大气的损失。在这项工作中，我们通过数值模拟研究的贡献，由于耀斑的类地行星绕M矮星的大气逃逸的XUV通量。我们考虑了行星的第一个Gyr，其初始表面水丰度在1到10个陆地海洋（TO）之间，一个小的原始氢包层（$\le$ $10^{-3}$ ~ $M_{\oplus}$），并且其宿主恒星质量在0.2到0.6 $M_{\odot}$之间。在这个参数范围内，我们发现，耀斑可以删除多达两个TO比nonflaring明星，这在某些情况下，转化为一倍的总水分损失。我们还发现，在某些情况下，燃烧可以增加大气中的氧分压数百巴。这些结果是通过在\vplanet软件包中增加一个新的耀斑模块并升级其大气逃逸模块以解释罗氏瓣溢出和辐射/复合限制逃逸而获得的。
2022-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
PICASO 4.0: Clouds and Photochemistry in Climate Models of Brown Dwarfs and Exoplanets
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；Dordt University（多尔特大学）；Space Science Institute（空间科学研究所）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；University of Bristol（布里斯托大学）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构）；California Institute of Technology（加州理工学院）
PICASO 4.0通过整合Virga进行自洽云模型、改进挥发性物种的雨出和冷 trapping 处理以及支持光化学，扩展了气候模型的模拟能力，以应对近期JWST观测揭示的非平衡化学和云现象。
2026-03-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Atmospheric Science Questions for a Uranian Probe
本文围绕天王星探测器任务，提出社区支持的大气科学问题、关键测量项目和建议仪器套件，以揭示天王星大气的起源、演化及现状，并为冰巨星、系外行星和太阳系研究提供新认知。
2024-01-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Inhomogeneity Effect III: Weather Impacts on the Heat Flow of Hot Jupiters
本研究通过三维大气环流模型模拟热木星天气对内部热流的影响，发现非均匀性效应可显著增强内部冷却，尤其在高温强阻力大气中，比一维模型冷却增强数倍，证实了相关理论并强调三维模型的重要性。
2023-12-22 astro-ph.EP physics.ao-ph
Longwave radiative analysis of cloudy scattering atmospheres using a Net Exchange Formulation
净交换公式（NEF）是通常的辐射转移方程的替代。1967年Green [1]和Hottel [2]分别为大气科学和工程科学提出了这一概念。到目前为止，NEF仅在极少数情况下用于大气研究。最近，我们已经开发了一个长波辐射代码的基础上制定的GCM的火星行星。在这里，我们将介绍基于NEF的蒙特卡罗方法获得的地球大气结果。在该方法中，不再处理通量。基本变量是每对大气层（i，j）之间的净交换率（NER），即i发射并被j吸收的辐射功率减去j发射并被i吸收的辐射功率。NER矩阵的图形表示突出了主导大气辐射收支的辐射交换，并允许人们对辐射交换有很好的了解。结果将被提出的晴空大气与中纬度夏季和亚北极冬季温度廓线，并为相同的大气与三种不同类型的云。还将分析散射对长波辐射交换的影响。
2019-02-22 astro-ph.EP physics.ao-ph
