論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1701.00917
Ohno & Okuzumi (2017)
A Condensation-Coalescence Cloud Model for Exoplanetary Atmospheres: Formulation and Test Applications to Terrestrial and Jovian Clouds
(系外惑星大気の凝縮・合体雲モデル：定式化および地球と木星の雲への試験的応用)

概要

多くのトランジットする系外惑星は特徴のない大気の透過スペクトルを示し，これは高高度に雲が存在することを示唆する．このような高高度の雲が形成されるような大気の状態を理解するには，現実的な雲モデルが必要である．

ここでは，凝縮と合体の両方の微視的物理を考慮した新しい雲モデルを提案する．
このモデルでは，与えられた物理パラメータのセットでの上昇流中における，雲のサイズ・密度と雨粒子の鉛直分布を与える．物理パラメータには，上昇流の速度と雲凝結核 (cloud condensation nuclei, CCN) の数密度を含む．

このモデルで得られる結果を，地球における貿易風の積雲の観測と．木星のアンモニア氷の雲の観測と比較した．
貿易風の積雲においては，凝縮と合体の両方を含んだモデルの場合は観測と整合的な予測を与えるが，凝縮のみのモデルでは雲粒子の質量密度を最大で 1 桁過大評価する．木星のアンモニア雲の場合，凝縮-合体モデルは，上昇流の速度と CCN の数密度を，湿潤対流シミュレーションとガリレオプローブの測定の両方と整合的になるように設定した場合，ボイジャーの観測から示唆される粒子の有効半径，雲の光学的厚み，雲の幾何学的厚みを同時に再現する．

これらの結果は，凝縮粒子の合体は地球の水の雲だけではなく，木星の氷の雲でも重要である事を示唆する．このモデルは，系外惑星大気中での力学・組成・核生成過程が，系外惑星の雲の鉛直方向の広がりと光学的な厚みに対して，雲の微細物理を介してどのように影響を与えるかの理解に重要である．

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