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  • 火星天气预报

    火星天气预报是通过火星探测器对火星天气参数的采集之后,再经过科学家的计算而推出的天气预报,他对人类火星探测计划有重要意义。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 火星天气预报 英文名: Mars weather forecast
    发起人: Istvan Szunyogh 用途: 使未来的火星探测计划变得更安全
    发起时间: 2002年 相关新闻: 开播 “火星快车

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    行为简介/火星天气预报 编辑

    火星天气预报 火星天气预报

    匈牙利人伊斯特凡·詹约克是美国得克萨斯农工大学(Texas A&M University)大气科学 系教授,他接受NASA 授权,成为世界上第一位火星天气预报员。他在农工大学里建立了一支研究小组,专门负责分析火星上的气象数据,并做出天气预报。

    和其他天气预报员不同,担任这份工作,詹约克不必每天定点出镜,甚至不用离开自己在得克萨斯农工大学里的实验室;他的预报工作恐怕也不会吸引多少人关注,因为他并不预报地球上任何一个地方的天气状况,詹约克是一名火星天气预报员。

    接受了美国宇航局特别授予,詹约克成了世界上第一个火星天气预报员。他将和他的团队一起,专门为NASA 提供他们每日所需的火星天气资料。

    诞生背景/火星天气预报 编辑

    诞生之初

    2002年,欧洲航天局的科学家发明了一套火星天气预报系统,能像预报地球上的天气变化般预测火星上的“天气”变化,从而使各类火星探测器可以避开火星上的恶劣气象条件,更好地完成探测任务。

    欧洲航天局的新闻公报说,火星上很少有地球上常见的风和日丽的景象,常常会遭到沙尘暴的侵袭,尘埃甚至可能盘旋而起达数公里之高,恶劣的天气条件会危及空间飞行器在火星表面登陆,因此提前获悉火星上的天气情况对于完成火星探测使命格外重要。为此,该局的科学家借助地球上的大气循环原理与天气预报系统发明出了这套火星天气预报系统。  地球大气中的水是引起地球天气变化的最主要因素,而火星大气中的尘埃则扮演了左右火星天气的最关键角色。此外,由于火星大气层较薄,且没有像地球海洋那样的水体储存热量,因此火星上气温的变化更易趋向极端。同时,地球上热空气上升与冷空气下沉等空气流动会产生风,相类似的情况在火星上也有,只不过在火星上最终表现为沙尘运动。基于上述共通之处,科学家最终研制出这一火星天气预报系统。  科学家表示,一个名为“火星特快”的空间探测器预计将于2012年12月份抵达火星,他们希望该探测器上配备的高分辨率摄像设备能清晰记录下火星上的各种天气变化情况,收集并传回更多关于火星天气情况的资料,以不断完善这套火星天气预报系统。

    火星天气/火星天气预报 编辑

    自转周期

    火星上是否也有“天气”一直以来,火星被看作是和地球最相像的星球。和地球一样,火星上有明显的四季变化,一昼夜的时间为24 小时37 分22.6 秒,公转的时间比地球略长,一个火星年差不多是地球上两年的时间。但是很多火星研究者认为,火星曾经历过和地球一样生命繁盛的时光,后来却因为环境的变化而变得一片荒凉。

    空气成分

    在火星上,95% 的气体都是二氧化碳。二氧化碳令地球变暖,但却没有让火星变得暖和起来。因为火星上大气稀薄,密度不到地球大气的1%,根本没有办法保存热量,所以,火星上的表面温度很低,很少能超过0 摄氏度的;在冬季,火星的地表温度甚至会达到-140 摄氏度。

    温度

    在火星两极,这样的低温甚至连二氧化碳也结成冰。干冰在火星两极形成厚厚的冰帽,就像地球上南北极地上的冰山。这些自然条件构成了火星上独特的气候环境。和地球相比,火星上的条件虽然恶劣,却显得稳定。稀薄的云层和终年不变的低温,这些现状常常让人觉得,火星上的天气没有什么特别值得关注的地方。但实际上火星上也有其风云突变的时候。詹约克介绍,火星上有着巨大的尘暴,这些尘暴每隔2-4 个火星年就会爆发一次,爆发的时候,沙尘从火星表面升起,一瞬间覆盖整个火星,然后好几个月都不会散去。

    “除了温度上的变化,这些狂风和沙尘暴也是我们需要掌握和预报的。”詹约克说。他将和他的团队一起,密切监视并且分析和火星天气相关的数据,并将结果直接提供给NASA 火星研究的相关部门。

    火星探测/火星天气预报 编辑

    对于火星研究者而言,了解火星上的气候参数当然必要,但是,更多人觉得,建立起这样一支火星天气预报团队这件事很有趣。“为什么我们会关心火星上的天气问题?没有人住在火星上,没有人在那儿工作,也没有人在那里上学。”《每日科学》网站在介绍世界上第一位火星天气预报员时这样评论道。

    “火星天气预报,最直接的好处就是,当探测机器人登上火星时,天气预报可以非常有效地增加机器人的登陆安全系数。”马克·莱蒙说,他也在得克萨斯农工大学的大气科学系任职,并且他本人曾领导或者参加过很多次火星开发项目。“而长远地看,在未来,宇航员开始在火星上进行人工探测时,天气预报的工作会变得更加必不可少。”

    被NASA“派遣”到火星上工作的探测器共有三个,其中“凤凰号”是进行定点勘测的探测器,而“奋进号”和“勇气号”都是漫游火星车,它们由太阳能驱动。当太阳能电池耗尽,这两只漫游探测器就会寿终正寝,埋葬在火星灰尘中间。因此天气状况的变化对它们有着至关重要的影响。

    当火星尘暴爆发的时候,漫天灰尘会遮挡太阳对探测器上太阳能电池板的照射,这样会缩短太阳能电池的寿命,但是另一方面,大风又会将太阳能电池板上的灰尘吹干净。“如果能预先掌握到火星上的气象变化,就可以在地球上给火星探测车发出一些指令,让它们更好地利用能源,延长它们的使用寿命。”詹约克说。而在接下去的探测计划中,火星天气预报则可以帮助NASA 选择一个天气适宜的日子,让探测器能更安全地着陆。

    不过如何来确定火星上每日的阴晴雨雪,按詹约克称,“所有预报都必须建立在坚实可靠的数据上。” 要预报火星天气,詹约克必须收集火星上各种不同的物理参数,比如火星上的温度、风力及风向,以及气压数据,建立起一种气象数字模型。实际上,电视上的天气预报也是基于类似的气象模型,根据这个模型,气象科学家可以预测天气的变化,或者一段时期内,天气的变化趋势。不过建立起一个详尽的火星气象参数模型,可能才是火星天气预报计划中更有价值的部分。“我们希望尽可能详尽地记录火星大气间的数据,这是我们这个工程中最主要的目的。”詹约克说。

    相关新闻/火星天气预报 编辑

    将开播 “火星快车”

    新华社消息:尽管人类离登上火星还有漫漫长路要走,但火星天气预报却有可能在不久的将来进入寻常百姓家。欧洲航天局表示,希望在一两个月后开始提供火星天气预报。   火星天气数据将由欧洲航天局“火星快车”上的实验设备提供。科学家把精确的无线电信号传输到航天器,之后航天器将信号传回地面。在穿过稀薄的火星大气时,信号会出现微小变化,这些变化被“翻译”出来后,就是关于火星大气温度、密度和压力的详细情况。  欧洲航天局方面表示,如果试验正常,它将在2014年4月开始火星天气预报,预报服务将持续4年。按照地球标准,火星天气预报将永远是极度寒冷。火星的大气主要是二氧化碳,且频频被强烈尘暴冲击,其温度经常低至可使血液冻结。

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