东京大学行星研究人员的一项新研究表明，大气重力波在驱动这颗红色星球上的纬向气流方面发挥着至关重要的作用，特别是在高海拔地区。
这张来自阿联酋火星任务的图像显示了火星及其稀薄的大气层。图片来源：UAEASA / MBRSC / 希望火星任务 / EXI / AndreaLuck。
该研究的合著者、东京大学教授 Kaoru Sato 表示：“在地球上，由地球自转引起的大规模大气波，即罗斯比波，是对平流层或中层大气下部空气循环方式的主要影响。”
“但我们的研究表明，在火星上，重力波在中高纬度地区的中层大气中具有主导作用。”
“罗斯比波是大尺度大气波，或称解析波，而重力波是未解析波，这意味着它们太细，无法直接测量或建模，必须通过更间接的方式进行估计。”
“不要与来自大质量恒星体的引力波混淆，引力波是一种大气现象，当一团空气由于浮力的变化而上升和下降时。这种振荡运动就是产生引力波的原因。”
由于它们的小规模性质和观测数据的局限性，行星研究人员此前发现量化它们在火星大气中的重要性具有挑战性。
因此，佐藤教授和她的同事们求助于火星大气再分析系统（EMARS）数据集，该数据集是通过多年来一系列天基观测产生的，来分析那里的季节性变化。
“我们发现了一些有趣的事情，重力波促进了角动量的快速垂直转移，显着影响了火星中层大气环流的经向或南北向，”该研究的第一作者、东京大学研究生 Anzu Asumi 说。
“这很有趣，因为它更类似于地球中间层而不是平流层中看到的行为。”
“这表明现有的火星大气环流模型可能需要改进，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。”
该团队现在计划调查火星沙尘暴对大气环流的影响。
佐藤教授说：“到目前为止，我们的分析主要集中在没有发生重大沙尘暴的年份。”
“然而，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重力波在环流中的作用。”
“我们的研究为预测火星天气奠定了基础，这对于确保未来火星任务的成功至关重要。”
这学习出现在地球物理研究杂志：行星.
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杏澄等人。基于再分析数据集的火星大气剩余平均环流的气候学以及已解析和未解析波的贡献。地球物理研究杂志：行星，2025 年 3 月 6 日在线发布；编号：10.1029/2023JE008137
