【香港中通社十二月二日电】据中国科学院大气物理研究所十二月二日消息,近期该所科研人员成功研发火星大气环流模式GoMars。研究团队全面模拟了火星沙尘循环,这是火星大气模拟公认的难点之一。为未来实现可靠的火星天气预报与气候预测奠定了关键基础。相关研究成果已在学术期刊《大气科学进展》发表。
火星一场突如其来的剧烈沙尘暴,足以让火星探测设备、太阳能电池板和通信系统等设备失灵,令人类的探索任务陷入绝境。现有数据在时间连续性、空间覆盖度和时空分辨率方面仍存在明显局限。要看清火星沙尘循环的全貌,大气数值模式,显得尤为重要。
随著「天问一号」任务的成功实施与「天问三号」采样返回任务的稳步筹备,中国火星探测已迈入全新阶段,首个中国自主研发的火星大气环流模式GoMars(Global Open Planetary Atmospheric Model for Mars)应运而生。
本研究通过在边界层中引入沙尘湍流混合过程,并结合对地表起沙通量的合理约束,完成了长达五十个火星年(一个火星年约两个地球年)的沙尘循环模拟,系统探究了其多时间尺度变率特征。GoMars完整模拟了沙尘在大气中的运动过程,包括尘卷风和风应力沙尘抬升、沙尘的平流和沉降等。
GoMars能够自然模拟出全球性沙尘暴事件,再现其发生时间、位置及沙尘传输路径,并与特定火星年的实际观测吻合。此外,该模式还模拟出显著的年际变率,包括不规则的全球性沙尘暴爆发间隔以及合理的沙尘-大气间的相互反馈。
团队的最终目的是将GoMars构建为具备火星天气预报能力的系统,利用未来「天问三号」的实测数据,进行实时火星天气预报。◇

