中國(guó)科學(xué)家全面模擬火星沙塵循環(huán) 揭示火星氣候奧秘

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2025-12-02 07:54:54 中國(guó)新聞網(wǎng)

火星作為人類(lèi)星際移民的首選目標(biāo)，其大氣環(huán)境尤其是巨型沙塵暴的研究一直備受關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的新一代火星大氣環(huán)流模式GoMars，在近日成功實(shí)施了首次全面模擬火星沙塵循環(huán)，解密了火星沙塵行為，并通過(guò)評(píng)估GoMars的模擬性能，為未來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的火星天氣預(yù)報(bào)與氣候預(yù)測(cè)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

中國(guó)科學(xué)家全面模擬火星沙塵循環(huán)

在50年的模擬中，GoMars爆發(fā)了11次全球性沙塵暴，揭示了沙塵循環(huán)的相關(guān)機(jī)制。這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院大氣所研究員王斌、正高級(jí)工程師董理和博士研究生劉帥等合作完成，成果發(fā)表在《大氣科學(xué)進(jìn)展》期刊上。

中國(guó)科學(xué)家全面模擬火星沙塵循環(huán) 揭示火星氣候奧秘

火星作為地球的“姊妹星”，雖然充滿(mǎn)神秘，但也潛藏著致命威脅，如稀薄的大氣、強(qiáng)烈的輻射和巨型沙塵暴。電影《火星救援》中的場(chǎng)景展示了沙塵暴對(duì)設(shè)備和任務(wù)的巨大影響。從廣義上看，火星的沙塵循環(huán)系統(tǒng)包括各種尺度的沙塵暴，不僅塑造了火星的日常天氣，還在其長(zhǎng)期氣候演化中扮演著核心角色?；鹦巧系娜蛐陨硥m暴是典型的極端天氣事件，也是引發(fā)火星氣候顯著年際變率的主要驅(qū)動(dòng)力。

盡管火星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)豐富，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)在時(shí)間連續(xù)性、空間覆蓋度和時(shí)空分辨率方面仍有局限。因此，大氣數(shù)值模式顯得尤為重要，它基于火星大氣物理理論構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，依托超級(jí)計(jì)算機(jī)求解復(fù)雜的控制方程組，實(shí)現(xiàn)對(duì)火星氣候系統(tǒng)的全面模擬與預(yù)測(cè)。隨著“天問(wèn)”系列任務(wù)的成功實(shí)施，中國(guó)對(duì)火星大氣環(huán)境的認(rèn)知需求日益迫切，首個(gè)中國(guó)自主研發(fā)的火星大氣環(huán)流模式應(yīng)運(yùn)而生。

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