火星上的气象秘密

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  “火星赤道附近南半球,今日天气晴朗,预测是一个怡人温暖的好天气,日间气温在摄氏零下10度,夜晚会转凉,预估降低至摄氏零下100度,今日无风,天空呈粉红色。”
  这是美国太空总署(NASA)的火星气象预报员托瑞博士在2012年8月中旬向地球人做的火星气象预报。美国太空总署太空船“好奇号”于当天降落在火星赤道附近的南半球上,开始了紧张的气象预测。在地球上8月的时候,正是火星冬季末尾开春的时候,“好奇号”还进行了全年的火星气象预测:“今年天气特别暖,赤道附近白天竟然高达摄氏6度,夜间会降至零下70度。”
  读者肯定会好奇,火星上的昼夜温差怎么这么大?太空飞行员解释,这是因为火星的地壳很薄,不易将白天太阳照射得来的热量保存的原因。
  美国火星探测器“好奇号”于2012年8月6日登陆火星后,除了立刻拍下第一张彩色照片顺利传回地球外,也启动了气象站开始作业。托瑞是“好奇号”上面的气象站的设计工程师之一,气象探测小组由40多位工程师和科学家组成。
  火星气象台设计完成,这个小组的任务主要是分析由火星上传回地球的气象数据,托瑞及队友兴奋地接受了这份新的挑战,对火星季节变化和天气模式的持续研究,是了解火星的一个重要环节,因为气象和生物的生存有很大的关联。探测火星的主要目的是想知道火星上过去和现在是否有生命存在,因此火星气象一直是科学家感兴趣探测研究的课题。
  火星上的一年是地球上的687天,也就是说,大约地球上的两年少一点。火星像地球一样,有春夏秋冬四季,但是火星上的南半球冬天长而冷,北半球则稍微短一点,也不那么冷。比如说,火星上南半球的冬季是178.64天,正是北半球的夏季,而南半球的夏季有153.95天,这时北半球正是冬天,所以火星上南半球的冬天比北半球的冬天多出25天,如果以地球上的天数来换算,也就是要多过大约50天的冷日子。
  火星上的气温,夏天中午在火星赤道一带可达摄氏20度,而在两极地带会冷到摄氏零下153度;在中纬度地区,夏天中午可达摄氏0度,白天平均温度摄氏零下50度,夜晚降到零下60度以下。
  春天和夏天虽然天气变暖,但是会有尘卷风。尘卷风也叫小尘暴,是小型气流,在沙地上经常发生,当沙地上缺乏对流的时候,经阳光照耀而接近地面的空气开始升温,但因为上层空气比较冷,暖气受到阻挡而停留在地面,当有风动,或是某点升温较快时,温空气便突破而旋转上升,吸入周围地表暖空气,风速加快,卷起沙尘,就是尘卷风了。
  尘卷风在地球上的沙漠地带常见,在火星上也常见,有时甚至持续一个月之久,比地球上的更大更强烈,地球上的尘卷风大约宽数公尺,高数十公尺,而火星上的则可能大到10倍,风速快至每秒30公尺,当升温而变得更大时,会转成破坏力极强的龙卷风或沙尘暴,不可轻视。1971年美国水手9号探测器已能测到火星上的尘卷风,但是当时不了解火星气象,后来由逐次探测任务传回来的资料才开始了解的。
  托瑞博士的气象预报说火星上的天空是粉红色,为什么不是地球的天空这样的蓝色?地球和火星的天空颜色是由于太阳光通过大气层的衍射,地球大气中的氮和氧分子会有效地反映蓝、绿,及棕色的光线;而火星的空气非常薄,火星上有丰富的红棕色的氧化铁,它们的尘埃颗粒在沙尘暴后仍然悬浮在空气中久不散去,所以看起来是粉红微带棕色。
  这座气象站上有二根像手指头一般大的探针,它们像蜗牛的二只角一样,由化学雷射照相机上伸出来,它们会测风速、风向、气压、湿度和气温。好奇心使我们探测火星,这座气象站的建立,替我们解开了许多以前不知道的现象,使我们对火星有了进一步的了解。
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