火星天气预报 火星天气预报app

火星被看作人类移居太空的更佳选择，火星上的天气是怎样的？

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。 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铯。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。

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。

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。

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。

所以人类根本没办法在火星上生存。

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翻译：王婧彧

校对：张宇辰 王茸 张砚斌 杨伯顺

审阅：牧夫校对组

美编：徐⑨坤

后台：库特莉亚夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳

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这张照片拍摄于NASA的毅力号火星车发射之前, 我们可以从中看到MEDA仪器组的风传感器,它被安置在了毅力号的桅杆上。

Credit: NASA/JPL-Caltech

在我们的日常计划中，天气总是需要考虑的一个因素。比如，当天气预报说会有冷空气来临时，你会添上一件外套；或者，因为一场暴风雨的临近，你会推迟出行计划（但是谁知道它会不会来呢？）。NASA的工程师们同样也依据天气来做计划，这也是他们在分析几百万公里外火星上天气状况的原因。

NASA毅力号火星车上搭载的火星环境动力分析（MEDA, Mars Environmental Dynamics Analyzer）系统，首先在2月19日短暂开启了30分钟，这时大概是毅力号着陆的一天后。在太平洋标准时间的同天晚上8点25分，工程师们收到了MEDA传来的原始数据。

据西班牙航空航天技术研究所天体生物学中心（CAB, Centro de Astrobiología）的MEDA首席研究员何塞·安东尼奥•罗德里格斯-曼弗雷迪(Jose Antonio Rodriguez-Manfredi)透露，“在令人紧张不安的进入下降和降落过程后，我们MEDA团队焦急地等待着之一波数据，以判断我们的仪器是否安全着陆了。那真是令人紧张而激动的时刻。最后，多年的辛勤工作和筹划终于换来了之一批数据。我们的系统存活了下来，并且给我们传输了气象资料以及天空相机(SkyCam)拍摄到的照片。”

MEDA重约5.5千克，它包含一套环境传感器，用来记录沙尘等级以及风（包括风速和风向）、气压、相对湿度、气温、地面温度和辐射（包括来自太阳的和宇宙的）这六个气象要素。这个系统每小时都会自我唤醒，尽职尽责地记录并存储数据之后再接着入睡。因此，它的休眠是独立于火星车的。无论毅力号是睡是醒，也无论白天黑夜，MEDA系统一直都在记录数据。

从这张拍摄于2021年3月1日——也就是毅力号任务的第10个火星日的动图中可以看到，毅力号正在将一个风传感器安置到桅杆上。这个传感器是一套叫做MEDA的天气传感器中的一部分。

Credit: NASA/JPL-Caltech

工程师们接收到MEDA的之一波数据后，首次复原出了火星杰泽罗陨石坑的天气状况。传回来的数据表明，当系统刚开始工作时，地表气温仅仅略低于-20 。在半小时内，温度就下降到了-25.6 。

此时，好奇号正位于盖尔撞击坑内。好奇号上火星车环境监测站（REMS, Rover Environmental Monitoring Station）的报告以及MEDA的辐射和沙尘传感器数据表明，在同一时刻，杰泽罗陨石坑的大气比距离它约3700千米的盖尔陨石坑更加清洁。此外，MEDA的气压传感器告诉我们，火星上的气压为718帕，正好处在先前模型中科学家预测的705-735帕的区间内。

多亏了地球上的望远镜和环绕火星的航天器，科学家们能够很好地了解这颗红铯行星的气候。他们甚至能够深入研究持续一个火星年（约等于两个地球年）的火星沙尘暴的强度。然而，对于沙尘的扬起和传输的预测，以及对于小风暴如何演化为环绕整个行星的大风暴的研究，将助未来的科学和 探索 任务一臂之力。

在接下来的一年里，MEDA将会提供关于温度循环、热流量、沙尘循环以及沙尘粒子是如何与光相互作用，并最终影响温度和天气的宝贵信息。同样重要的还有MEDA关于太阳辐射强度、云的形成和会影响未来火星取样返回任务的局地风的测量。此外，这些测量还会帮助工程师们更好地了解怎样为人类未来在火星上的移居做准备。

好奇号上的REMS目前提供类似的逐日天气和大气资料。MEDA由一支国际团队设计，建立在REMS的自动天气站基础之上，并进行了一些升级。这个系统由西班牙提供，由CAB设计，芬兰气象局也有贡献。美国的参与是由NASA的空间技术任务理事会下的改变 游戏 规则项目资助的。

MEDA拥有更高的耐用性和额外的温度测量功能，能够记录除地表温度之外的三个高度层的温度：0.84米、1.45米和30米。这个系统使用了火星车车身、桅杆上的传感器，以及能够测量到火星车上方30.48米处温度的红外传感器。MEDA同时也记录地表附近的辐射收支（吸收辐射与发射辐射的差值），这将为未来人类的火星 探索 任务做准备。

有了MEDA的天气报告，工程师们现在就得到了火星上三个不同地点的大气资料——毅力号、好奇号和NASA的洞察号着陆器，它上面搭载了洞察号的温度和风传感器(TWINS, Temperature and Wind sensors for In Sight)。这样，我们就能更深入地了解火星的天气模式、天气事件，以及可能影响未来火星任务的大气湍流。近期，MEDA的数据将会用来帮助“灵巧”号火星直升机判断最有利于飞行的大气状况。

随着“灵巧”号到达了起飞前的里程碑，一份来自MEDA的的报告显示，在第43和44个火星日（也就是地球上的4月3-4日），杰泽罗陨石坑的更高温度为-22 ，更低温度为-83 。MEDA还测量到了风速达10m/s的阵风。

来自NASA喷气动力实验室(JPL)的MEDA首席原理研究员曼努埃尔•托雷•华雷斯(Manuel de la Torre Juárez)说道，“MEDA能够正常工作令我们很激动。它的报告能让我们更好地了解火星的地表环境。来自MEDA和其它仪器的资料将会揭开更多火星秘密的面纱，并会为人类 探索 做准备。我们希望，这些数据会让我们的设计更坚实，让我们的任务更安全。”

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气象播报：王婧彧

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原文链接：

『天文湿刻』 牧夫出品

有猎户座在的冬季星空绝对是怎么看也不会厌倦的美景, 拍摄地点位于法国2千8百米高的瓦利耶山顶

Credit Copyright: Jean-Francois Graffand

“火星上的天气是什么样的”引起热议，你觉得会是怎样的呢？

我觉得在火星上是有天气一说的，

人们一直认为，火星是与地球最相似的行星。就像地球一样，火星上也有明显的四季变化，24小时昼夜37分22.6秒，公转时间比地球稍长一些，一个火星年就像地球上的两年。但许多火星研究人员认为，火星曾经经历过和地球一样繁荣昌盛的岁月，但后来却因为环境的改变而变得荒凉。

在火星上，95%的气体是二氧化碳。二氧化碳使地球变暖，但不会使火星变暖。因为火星上的大气层很薄，密度不到地球大气层的1%，根本没有办法保温。所以火星表面温度很低，很少超过0摄氏度；在冬天，火星的表面温度甚至可以达到-140摄氏度。

在火星的两极，即使二氧化碳在如此低的温度下也会结冰。干冰在火星两极形成厚厚的冰帽，就像地球南北两极的冰山一样。这些自然条件构成了火星上独特的气候环境。与地球相比，火星上的条件虽然恶劣，但很稳定。薄薄的云层和常年不变的低温常常让人觉得火星上的天气没什么特别的。但实际上，火星上也有世事突变的时候。詹约克说，火星上有巨大的沙尘暴，每2-4个火星年就会爆发一次。当它们爆发时，尘埃从火星表面升起，覆盖整个火星一会儿，然后几个月都不会散去。

“除了温度变化，这些狂风沙尘暴也是我们需要掌握和预测的。”詹约克说道。他将和他的团队一起密切监测和分析与火星天气相关的数据，并将结果直接提供给美国宇航局火星研究的相关部门。”火星天气预报最直接的好处是，探测机器人在火星着陆时，天气预报可以有效增加机器人的着陆安全系数。马克·莱蒙说，他还在德克萨斯AM大学大气科学系工作，他本人领导或参与了许多火星开发项目。”从长远来看，在未来，当宇航员开始在火星上进行人工探索时，天气预报的工作将变得更加重要。

但是，如何确定火星上每天的雨雪，按照詹约克的说法，“所有的预测都必须建立在坚实可靠的数据基础上。”为了预测火星上的天气，纽约必须收集火星上的各种物理参数，如温度、风和风向、气压数据，并建立气象数字模型。其实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变化，或者一段时间内的天气变化趋势。然而，建立火星天气参数的详细模型可能是火星天气预报计划中更有价值的一部分。“我们希望尽可能详细地记录火星大气之间的数据，这是我们项目的主要目的。”詹约克说。