火星全球沙尘暴使南方冬季提前结束
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火星在晴朗条件下（左）和 2018 年全球沙尘暴期间（右）的图像。图片来源：NASA、ESA、STScl。
火星全球沙尘暴在南方提前结束冬季
来源 英国皇家天文学会 2021 年 7 月 23 日
2018 年席卷火星的沙尘暴摧毁了火星南极周围的冷空气漩涡，并为南半球带来了早春。相比之下，风暴仅对北半球的极地涡旋造成轻微扭曲，并没有剧烈的季节性变化。开放大学科学、技术、工程和数学学院的保罗 斯特里特博士将于今天（7 月 23 日）在虚拟的国家天文学会议(NAM 2021) 上介绍这项工作。
在 2018 年 6 月初的两周内，局部沙尘暴合并并蔓延，形成了几乎覆盖整个火星表面的难以穿透的尘埃毯。这场全球沙尘暴与火星的春分点相吻合，一直持续到 9 月中旬，对 NASA 的太阳能机遇号火星车来说是致命的。
斯特里特 及其来自开放大学、美国宇航局和俄罗斯科学院的同事通过将来自火星全球气候模型的数据与来自欧洲航天局/Roscosmos ExoMars 微量气体轨道飞行器和美国宇航局火星的观测结果相结合，研究了该事件对火星大气的影响侦察轨道飞行器任务。
斯特里特博士说：“这是研究全球沙尘暴如何影响火星两极大气的绝佳机会，火星两极在冬季被强大的气流包围。自 2007 年上一次全球风暴以来，一些新的任务和仪器已经到达火星轨道，因此 2018 年的事件是迄今为止观察到最多的事件。”
先前的研究表明，大气中的高浓度灰尘会对极地温度和风产生重大影响。冬季极地的涡旋还会影响温度以及空气、灰尘、水和化学物质的运输，因此它们的破坏可能意味着火星大气发生重大变化。
研究小组发现，2018 年的风暴在每个半球都产生了截然不同的影响。在涡旋几乎被摧毁的南极，气温上升，风速急剧下降。虽然由于春天的到来，漩涡可能已经开始衰减，但沙尘暴似乎对提前结束冬季产生了决定性的影响。
北方极涡，相比之下，保持稳定和秋季的开始按通常的模式。然而，通常椭圆形的北方涡旋被风暴改变，变得更加对称。研究人员将其与大气中的高尘埃含量联系起来，抑制了由北半球极端地形引起的大气波，北半球的火山高出珠穆朗玛峰的两倍，陨石坑的深度与陆地山脉一样深。
斯特里特 博士补充说：“由于涡旋减弱，春分时的全球沙尘暴可能会加强向南极的运输，而更强大的北方涡旋继续充当有效屏障。如果全球沙尘暴的这种模式在整个过程中保持不变数千年来，火星一直保持这种特殊的轴向倾斜，这对尘埃如何沉积在北极和南极以及我们对火星气候历史的理解都有影响。”
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