対比地大輔＠Ｌセミナー

個人的なメモです

「軌道要素が惑星気候に与える影響とそのメカニズムの解明に向けて」

系外惑星：軌道離心率が様々
軌道離心率・自転軸傾斜の変化→日射量の変化

＊手法＊

全球を表現できる気候モデルで数値実験
　1. EBMで多パラメータ、全体の傾向をつかむ（今日はここまで）
　2. GCMで詳細なメカニズムを調べる

南北１次元EBM：小西修論参照
　先行研究
　　[Budyko, 1969; Sellers, 1969; North, 1975]
　　　気候の多重性
　　[Williams and Kasting, 1997; Williams and Pollard, 2002; 小西修論]
　　　軌道要素に対する気候の違いや気候モードの移り変わり
　　[小西修論]
　　　離心率が大きい場合（楕円軌道）の惑星でも、水の蒸発と凝縮の潜熱で温暖な気候が実現

＊本研究（EBM）＊

小西＋自転軸傾斜でたくさん計算

＊結果＊

自転軸傾斜が大きいと多重解がなくなる（陸惑星の場合）
自転軸傾斜が大きいと温暖になるか寒冷になるかは一概には言えない（軌道長半径による）
　氷が張るとアルベド増加・暴走するとエネルギーを溜め込む、この兼ね合い
　＃よく考えるとわかる
歳差運動によって気候モードが変化する惑星の存在（近点春分と近点夏至での違い）

＃氷の厚さを考えていないことが影響？

＊問題＊

対流を扱えない
　温度差によらず一定の拡散係数による拡散で熱輸送している
　境目となる傾斜角が日射と１対１対応になっている

水の扱い
　水の量が無限で、輸送過程も考慮していない
　水が激しく蒸発すると、上空で光解離・散逸してしまう
　水蒸気による温室効果を考えていない
　雲のアルベドを考えていない

＊GCMへ向けて＊

先行研究：
[Williams and Pollard, 2002; 2003; Abe et al., 2005]

GCMで調べたいこと
　対流による熱輸送の効果
　一時的に暴走温室状態になっているときの水蒸気量
　多重解はあるか
　「夏極が放射限界を超える日射を受けながら冬は凍結している惑星」byEBM の可否

＃使おうとしているモデルは基本的に阿部さんGCMに準拠？地形の効果は無視して単純化
＃CO2の分配（海など）をきちんと考えることも重要？