摘要:一项新的研究表明,大气重力波在驱动火星上的纬度气流中起着至关重要的作用,尤其是在高海拔地区。基于长期大气数据的发现为火星中间大气的行为提供了新的视角,突出了与地球的根本差异。该研究应用了开发的方法来探索地球大气,以定量估计重力波对火星行星循环的影响。...
包括东京大学(University of Tokyo)在内的研究人员进行的一项新研究表明,大气重力波在驱动火星上的纬度气流方面起着至关重要的作用,尤其是在高海拔地区。基于长期大气数据的发现为火星中间大气的行为提供了新的视角,突出了与地球的根本差异。该研究应用了开发的方法来探索地球大气,以定量估计重力波对火星行星循环的影响。
尽管这是一个非常冷的星球,但如今,火星是一个非常热门的话题。随着人类探访似乎即将到来,它将为了解那里的条件进一步了解,以便所有相关条件都可以计划和准备。近年来,已经有可能详细探索的东西是火星大气现象。自然地,用于此类的许多方法源于我们自己气氛的研究,因此,我们可以看到火星上的事物的差异很大以及可能的含义可能是什么。
"On Earth, large-scale atmospheric waves caused by the planet's rotation, known as Rossby waves, are the primary influence on the way air circulates in the stratosphere, or the lower part of the middle atmosphere. But our study shows that on Mars, gravity waves (GWs) have a dominant effect at the mid and high latitudes of the middle atmosphere," said Professor Kaoru Sato from the Department of Earth and Planetary Science. “罗斯比波是大规模的大气波或分辨波,而GWS是未解决的波,这意味着它们太细了,无法直接测量或建模,必须通过更间接的均值来估计。”
不应与大量恒星体的重力波混淆,当一包空气升起并因浮力变化而跌落时,GW是一种大气现象。振荡运动是引起GWS的原因。由于它们的小规模性质及其观察数据的局限性,研究人员以前发现量化其在火星大气中的意义是具有挑战性的。因此,佐藤和她的团队转向了由一系列基于空间的观察结果生成的集合火星氛围重新分析系统(EMARS)数据集,以分析那里的季节性变化。
研究生Anzu Asumi说:“我们发现了一些有趣的东西,它促进了角动量的快速垂直转移,在中间大气中的循环中,显着影响了子午线或南北的垂直转移。” “这很有趣,因为它更像是地球中层而不是在平流层中看到的行为。这表明现有的火星大气循环模型可能需要得到完善,以更好地纳入这些波浪效应,从而有可能改善未来的气候和天气模拟。”
该研究还强调了大气科学中行星比较的重要性。在旋转速度和轴向倾斜方面,火星与地球的相似性使其成为研究行星天气系统的理想测试用例。同时,其独特的特征,例如稀薄的二氧化碳富含气氛和明显的季节性变化,可以洞悉外来气氛。通过分析这些差异,研究人员可以提高他们对基本大气动态的理解,这最终也可能有助于地球的更好的气候模型。
佐藤说:“展望未来,我们计划调查火星沙尘暴对大气循环的影响。到目前为止,我们的分析集中在没有大型沙尘暴的情况下。” “但是,这些风暴极大地改变了大气条件,我们怀疑它们可能会加剧GW在流通中的作用。我们的研究为预测火星天气提供了基础,这对于确保未来火星任务的成功至关重要。”
未来的研究将研究这些风暴如何导致全球大气模式的重大转变。随着这些进步,准确预测火星大气条件的前景更接近现实。您有一天会收看火星天气报告吗?