Modelování atmosférické cirkulace exoplanet

Abstract

V této práci studujeme vlastnosti atmosfér exoplanet a cirkulace na nich. První část práce studuje metody a přístroje pro detekci exoplanet, statistické rozložení jejich vlastností a tzv. Výběrové efekty. Druhá část práce se věnuje popisu vlastností atmosfér některých planet a měsíců Sluneční soustavy (Venuše, Mars, Titan) a také možné vlastnosti atmosfér exoplanet, které v současné době lze jen odhadovat. Třetí část práce se věnuje popisu atmosférickým modelů, pro které využíváme plný 3D model atmosféry, dynamické jádro, model mělké vody a také 1D sféricky symetrický model. Ukázány jsou také výsledky modelů pro exoplanety, publikované v odborných časopisech. V této části práce je také popisována geodetická (icosahedrální) síť, výhodná pro globální klimatické modely, způsob diskretizace na sféře a použití operátorů (gradient, divergence, vorticita) na geodetické síti. Čtvrtá část práce se věnuje výsledkům numerického řešení atmosférické cirkulace s forcingem na geodetické síti, v této části jsou graficky znázorněny globální mapy veličin po určité době časové integrace a také časový průběh veličin ve vybraných bodech. V diskuzi jsou rozebrány výsledky programu. Výsledky časových integrací (vybrané globální mapy a staniční data) jsou v příloze č. 1 a 2. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

In this thesis we study the properties of exoplanetary atmospheres. The first part describes methods and instruments for searching exoplanets, statistics of discovered exoplanets and the sampling factor. The second part describes the properties of chosen planets and moons in the Solar system (Venus, Mars and Titan) and also possible properties of the exoplanetary atmospheres that are only briefly understood. The third part describes the atmospheric models which incorporate full 3D model of the atmosphere, dynamical core, shallow-water model and 1D spherically-symmetric model. We also show the results of exoplanetary atmospheric models published in the scientific journals. This part also describes the icosahedral geodetic grid that is advantageous for the global climatic models, and also discretisation on sphere and the application of the operators (gradient, divergence, vorticity) on geodetic grid. The fourth part discusses results of the numerical solution of the atmospheric circulation with the forcing on geodetic grid. In this part we also show global maps of the variables after a particular time of the numerical integration and also the evolution of the variables at chosen points in time. In the discussion part we examine the results of our program. The results of the numerical integrations (chosen...