大气结构

火星大气的垂直结构,的关系温度和海拔的压力在一定程度上取决于一个复杂的平衡的能量输运机制和部分的能量太阳引入的大气和失去的辐射空间。

两个因素控制的垂直结构降低atmosphere-its作文几乎纯的二氧化碳和其内容的大量悬浮尘埃。因为二氧化碳辐射能量有效地在火星的温度下,大气中能够迅速作出反应的量的变化太阳辐射收到。挂起灰尘吸收大量的热量直接从阳光和提供了一个分布式能源在低层大气。

表面温度取决于纬度和波动广泛每天晚上。在维京人1,探路者着陆地点(大约20°N纬度),温度大约在人类高度表面经常变化从一个低189点附近K(−−119°F 84°C)日出之前的高点240 K (28°F,−−33°C)早期的下午。这个温度波动远远大于那些发生在沙漠地区地球。的变异是最大的非常贴近地面,是因为薄,干燥气氛允许表面辐射的热量迅速在夜间。在沙尘暴这种能力受损,和温度波动减少。以上海拔几公里,日变化的阻尼,但其他振荡出现在大气中直接输入的结果太阳能。这些温度和压力振荡,有时被称为潮汐因为他们定期,定期,与太阳的位置和同步,让火星大气非常复杂的垂直结构。

大气的冷却的速度与高度每公里1.5 K继续向上约40公里(25英里),在水平(称为对流层顶)温度成为约常数140 K,−−210°F (130°C)。这个速度,衡量维京(以及后来的探路者)宇宙飞船当他们穿过大气层,出乎意料地低;科学家预期它附近5公里每公里。这个率明显低于预期的晴空,因为大量的悬浮尘埃。

超过100公里(60英里),大气的结构是由以下重分子集中的趋势更轻的。这种扩散分离过程克服了湍流混合所有的趋势成分在一起。在这些高海拔地区,吸收紫外线从太阳能级和电离气体,导致化学反应的复杂序列。顶部的大气平均温度约为300 K (80°F, 27°C)。

气象学和大气动力学

的全球模式大气环流在火星上显示了地球的许多表面上的相似之处,但根源是非常不同的。在这些差异是大气的能力迅速调整到当地条件的太阳能热输入;缺乏海洋,地球上有一个大电阻温度变化;大范围的高度表面(见下文性格的表面);大气的强大内部加热因为悬浮粉尘;和季节沉积和释放的很大一部分火星大气的两极。

近地表风在维京人和探路者着陆地点通常是定期在行为和一般的光。平均速度通常是小于2米/秒(4.5英里每小时),尽管阵风高达40米每秒(90英里每小时)记录。其他观察结果,包括条纹沙丘风沙和模式的领域和许多种类的云,提供了额外的表面风线索。

全球环流模型,它把所有的因素理解影响大气的行为,预测强烈依赖火星上的风季节,因为大型水平温度梯度与极地冰冠的边缘在秋季和冬季。强大的射流年代向东速度超过每秒100米(每小时225英里)的形式在高纬度地区冬季。发行量少戏剧性的在春天和秋天,当微风支配无处不在。在火星上,不像在地球上,还有一个相对强劲的南北循环大气传输和从冬季和夏季。大气环流模式是偶尔不稳定和展览大型波浪运动和不稳定:一系列常规的旋转,高、低压系统显然是在压力和风力记录在维京登陆网站。

小规模的运动和振动,都由太阳表面地形,都是无处不在的。例如,海盗和探路者着陆点,风改变方向和速度在一天中太阳的位置和当地的斜率的土地。

湍流是一个重要因素在提高和维护大量的尘埃在火星大气中找到。沙尘暴往往在南半球开始首选地点在南方的春季和夏季。活动是在第一个地方和充满活力的(原因有待理解)和大量的灰尘扔高到大气中。如果尘埃的数量达到临界量,风暴迅速加剧,灰尘是由强风的所有部分地球。过几天暴风雨掩盖了整个表面,和可见性已经减少到少于5%的正常。强化过程显然是短暂的,大气透明度几乎立即开始回归,成为正常通常在几周内。