天王星氣候

相對於其它的氣體行星,即使與相似的海王星比較,天王星的大氣異常地平靜。有人提出解釋,認為這些雲帶缺乏特徵是因為天王星的熱流低落,也就是說其內熱明顯低於其他巨大行星。例如發生在不同結構層次間的對流,可能阻擋了熱傳導的向上傳送。

帶狀結構、風和雲
在1986年,航海家2號發現可見的天王星南半球可被細分成兩個區域:明亮的極區和暗淡的赤道帶狀區(參考右圖)。被稱為南半球的"衣領"。極冠和衣領被認為是甲烷雲密集的區域,位置在大氣壓力1.3至2 帕的高度。(參考下文)。

季節變化
2004年秋天,天王星的大氣層上出現了大量的雲塊,與海王星上相似。觀察到破紀錄的824 公里/小時(229米/秒)的風速和持續可以媲美“7月4日煙火”的雷爆。對於這次活動高峰突然出現的原因暫未明瞭,但它顯示在自轉軸極端傾斜的天王星上,天氣有著季節性的極端變化。從1960年開始,深入對流層內部的微波觀測,也得到相似的週期變化,最大值也在至點。從1970年代開始對平流層進行的溫度測量也顯示最大值出現在1986年的至點附近。實際上,天王星的南極區比赤道帶明亮,同時也知道在極區的平流層比赤道冷。

然而還有一些理由相信天王星有季節性的物理變化發生。當行星的南極區明亮時,北極區會相當的昏暗,這與前述的一些簡化的季節變化模式是不相符的,同時北半球的活動也被證實增強了。

對於此一物理變化的機制,目前還不是很清楚。在接近夏天和冬天的至點,天王星的一個半球沐浴在陽光之下,另一個半球則對向幽暗的深空。在陽光下被照亮的半球,被認為會因為局部的甲烷雲和陰霾增厚的結果形成對流層。在緯度−45°的明亮"衣領"也與甲烷雲有所關聯。在南半球極區的其他變化,也可以用低層雲的變化來解釋。來自天王星微波發射上的變化,或許是在對流層深處的循環變化所造成,因為厚實的極區雲彩和陰霾可能會阻礙對流。現在,天王星春天和秋天的分點即將來臨,動力學上的改變和對流可能會再次發生。。

參考資料

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