对能量平衡的突破性研究重塑了我们对火星气候和天气的认识
对火星能量平衡的突破性研究揭示了极地盈余驱动着包括大规模沙尘暴在内的动态天气模式，为火星气候的稳定性提供了线索。休斯顿大学（University of Houston）的科学家们取得了一项突破性的发现，它重塑了我们对火星气候和天气的认识，同时也为我们了解地球大气过程提供了宝贵的线索。
一项新的研究将火星的极地能量过剩与其著名的全球沙尘暴联系起来。 在这些来自哈勃太空望远镜的对比图像中，我们的红色邻星出现了两种截然不同的面貌，显示了随着南半球火星春季的到来，全球沙尘暴是如何吞噬火星的。 图片来源：美国国家航空航天局
这项研究由休斯顿大学自然科学与数学学院物理系研究生拉里-关（Larry Guan）领导，在李黎明教授和蒋勋教授以及几位著名行星科学家的指导下进行。 研究小组首次绘制了火星辐射能量预算（REB）的子午线剖面图，这是衡量火星在不同纬度上吸收的太阳能和释放的热能之间平衡或不平衡的一种方法。
通过比较地球和火星的辐射能量预算，科学家们可以深入了解这两颗行星不同的气候动态，其中火星表现出独特的大气行为。 图片来源：NASA/JPL-Caltech 美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院
在全球范围内，能量过剩会导致气候变暖，而能量不足则会导致气候变冷。 在火星上，REB曲线在形成火星天气和气候方面起着关键作用，揭示了这颗红色行星大气动力学的新细节。
该研究成果发表在最近出版的AGU Advances上。
"建立火星首个经向辐射能量预算曲线的工作值得关注，"关说。"了解地球的大尺度气候和大气环流在很大程度上依赖于REB剖面图，因此有了火星的REB剖面图，就可以进行关键的气候学比较，并为火星气象学奠定基础。"
火星和地球 REB 的比较。 资料来源：休斯顿大学物理系
根据轨道航天器的长期观测，该剖面图详细比较了火星与地球的REB，揭示了两颗行星在接收和辐射能量方式上的显著差异。 地球的热带地区能量过剩，极地地区能量不足，而火星的情况恰恰相反。
"在地球上，热带能量过剩导致气候变暖和大气层向上运动，而极地能量不足则导致气候变冷和大气层向下运动。这些大气运动对我们地球上的天气和气候有重大影响。 然而，在火星上，我们观察到极地能量过剩，而热带能量不足。"
关说，这种盈余在火星南半球的春季尤为明显，在推动火星大气环流和引发全球沙尘暴（火星天气最显著的特征）方面起着至关重要的作用。 这些巨大的风暴可以笼罩整个星球，极大地改变了能量的分布，提供了影响火星天气模式和气候的动态元素。沙尘暴和REB之间的相互作用，以及与极地冰层动力学之间的相互作用，揭示了可能塑造火星天气模式和长期气候稳定性的复杂反馈过程。
最近发现了地球全球范围内的能量失衡，这在很大程度上导致了全球变暖，其程度与温室气体增加造成的变暖不相上下。 火星的大气层较薄，而且没有人为影响，因此火星的环境与地球截然不同。 研究小组目前正在研究火星上潜在的长期能量失衡及其对火星气候演变的影响。
李说："两颗行星之间的REB差异确实令人着迷，因此继续监测将加深我们对火星气候动态的了解。"
编译自/ScitechDaily
