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???日前，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)在氣態(tài)巨行星大氣動(dòng)力學(xué)研究中取得突破，首次提出驅(qū)動(dòng)順行赤道急流（風(fēng)向與行星自轉(zhuǎn)方向一致）的新機(jī)制，揭示了行星深內(nèi)部磁流體波對(duì)大氣環(huán)流的直接調(diào)控作用。該成果為理解巨行星大氣動(dòng)力學(xué)提供了新視角，為未來(lái)木星、土星等巨行星探測(cè)任務(wù)的數(shù)據(jù)解釋提供了重要理論支撐。?木星、土星等氣態(tài)巨行星（“類(lèi)木”行星）大氣中長(zhǎng)期維持順行方向的赤道急流，其形成機(jī)制一直是行星科學(xué)領(lǐng)域的未解難題。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家對(duì)這一現(xiàn)象的起源缺乏統(tǒng)一、明確的理論解釋。研究團(tuán)隊(duì)將此前報(bào)道的赤道磁—阿基米德—科里奧利波（eMAC波）分析模型應(yīng)用于氣態(tài)巨行星內(nèi)部動(dòng)力學(xué)研究，得到了與實(shí)際觀測(cè)高度吻合的理論結(jié)果。該結(jié)果表明，木星和土星的“低緯風(fēng)場(chǎng)和噴流”現(xiàn)象很可能反映了木星內(nèi)部穩(wěn)定分層產(chǎn)生的磁流體波信號(hào)。該波動(dòng)具有較低的相速度，被限制于赤道區(qū)域，其擾動(dòng)可向上傳播至天氣層，形成特定的熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有效向赤道輸送動(dòng)量。這一機(jī)制與氣態(tài)巨行星的演化過(guò)程密切相關(guān)。隨著行星內(nèi)部逐漸冷卻，氫與氦在一定壓強(qiáng)范圍內(nèi)發(fā)生分離，形成“氦雨”，這一過(guò)程構(gòu)建出由成分梯度維持的穩(wěn)定分層區(qū)域，夾在上下兩個(gè)對(duì)流層之間。研究團(tuán)隊(duì)首次確認(rèn)，該穩(wěn)定層正是赤道eMAC波生成的關(guān)鍵場(chǎng)所。為驗(yàn)證這一機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)利用國(guó)際通用的MITgcm大氣模式，對(duì)赤道波系擾動(dòng)開(kāi)展高精度大氣動(dòng)力學(xué)模擬。結(jié)果顯示，赤道波系擾動(dòng)帶來(lái)的赤道區(qū)域方位角方向不均勻性，可激發(fā)大氣中的Matsuno-Gill模態(tài)，該模態(tài)能夠?qū)⒊嗟劳鈪^(qū)域的角動(dòng)量有效輸送至赤道，最終形成穩(wěn)定的赤道順行急流。該研究為氣態(tài)巨行星赤道急流的成因提供了新的理論解釋?zhuān)矠榻沂練鈶B(tài)巨行星與冰巨星在環(huán)流特征上的顯著差異提供了關(guān)鍵線索。同時(shí)，該研究揭示了一類(lèi)普適的物理機(jī)制，即分層天體內(nèi)部磁流體波驅(qū)動(dòng)低緯區(qū)域噴流的共同規(guī)律，這為學(xué)界理解氣態(tài)巨行星大氣動(dòng)力學(xué)提供了新范式。相關(guān)研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)快報(bào)》（The Astrophysical Journal Letters）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部等的支持。論文鏈接赤道磁流體波分析解模型解釋木星大氣低緯風(fēng)場(chǎng)起源機(jī)制圖