月球环形山地形对表面热流的影响

• 作 者: 景惠敏;李菡;张怀;石耀霖;
• 机 构: 中国科学院研究生院计算地球动力学重点实验室 北京100049
• 出 处: 中国地球物理学会第二十六届年会暨中国地震学会第十三次学术大会
• 发表日期: 2010年期

本研究采用有限元数值模拟的方法，分别计算了二维和轴对称情况下环形山地形对于地表热流的影响。对计算模型中各个网格点及表面节点的热流及温度值进行分析，结果表明月球环形山地形对表面热流有显著的影响。当环形山内无表土覆盖时，地表热流沿半径方向的变化趋势为:在环形山底部中心达到最大值，沿半径方向逐渐减小，在环形的山脊处达到最小值，然后沿山脊外侧的斜坡热流值逐渐升高，在斜坡和水平表面交界处热流较高，与山脚处热流汇聚的情况相类似，后在水平表面上沿半径方向热流值逐渐恒定。当环形山内有表土覆盖时，由于表土的热导率很低，在环形山内部有表土覆盖的区域热流值维持在一个较小的值，在表土与基岩的交界处热流值达到最大，后急剧减小，至山脊处达到一个极小值，此外的变化趋势与无表土覆盖时相同，而表土覆盖区域的热流值甚至略小于山脊处，说明表土的有无对于环形山内的地表热流值影响显著。对比二维和轴对称情况下的计算结果，两者有着相同的趋势，但在数值上有一定的差别，差别最大处超过25％。因此,考虑了三维效应的轴对称模型可以更好地估计地形对地表热流的影响。