面向火星探測(cè)，世界航天強(qiáng)國(guó)均陸續(xù)研制火星大氣模式，為任務(wù)登陸選址、科學(xué)探測(cè)提供氣象環(huán)境保障。昨天，記者從中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所獲悉，該所科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主研發(fā)，成功構(gòu)建了新一代火星大氣模式，該模式對(duì)火星大氣環(huán)境基本變量具有良好的模擬能力。相關(guān)研究成果已在《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表。

　　深空探測(cè)是科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一，火星作為地球的“鄰居”，已成為當(dāng)前太陽(yáng)系探測(cè)和行星科學(xué)的焦點(diǎn)。然而火星表面大氣環(huán)境條件嚴(yán)酷，會(huì)周期性出現(xiàn)大型沙塵暴，通過(guò)火星大氣模式和資料同化系統(tǒng)，構(gòu)建起一套三維火星大氣再分析數(shù)據(jù)集，是保障火星探測(cè)任務(wù)順利實(shí)施的基礎(chǔ)。

　　我國(guó)計(jì)劃在2028年前實(shí)施“天問(wèn)三號(hào)”探測(cè)任務(wù)，將完成人類第一次火星采樣返回，這一過(guò)程比“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)更加復(fù)雜，對(duì)精細(xì)化火星大氣環(huán)境條件的需求也更為迫切。然而，盡管我國(guó)此前在火星大氣環(huán)境機(jī)理研究和數(shù)值模擬等方面取得了諸多成績(jī)，但尚無(wú)自主研發(fā)的火星大氣模式。為了給火星登陸探測(cè)提供穩(wěn)定可靠的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)支撐，大氣物理所火星研究團(tuán)隊(duì)基于自主研發(fā)的高分辨率大氣模式動(dòng)力框架，將其拓展應(yīng)用至火星大氣，并在此基礎(chǔ)上引進(jìn)、耦合了美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心的火星物理過(guò)程，構(gòu)建起新一代火星大氣模式。

　　目前，該模式已經(jīng)具備火星沙塵、水和二氧化碳的模擬能力?？蒲袌F(tuán)隊(duì)基于我國(guó)“祝融號(hào)”、美國(guó)“維京1號(hào)”及“維京2號(hào)”的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及國(guó)際火星大氣全球數(shù)據(jù)集，對(duì)該模式開(kāi)展了評(píng)估。結(jié)果表明，該模式能成功再現(xiàn)上述3個(gè)探測(cè)器記錄的火星大氣獨(dú)特的地表氣壓“兩峰兩谷”特征，在火星全球地表溫度、緯向急流、極區(qū)干冰和沙塵方面也具備良好的模擬性能。

　　接下來(lái)，該模式還將不斷升級(jí)，圍繞動(dòng)力框架水平分辨率提升和物理過(guò)程改進(jìn)兩個(gè)方面持續(xù)發(fā)展。隨著火星探測(cè)任務(wù)復(fù)雜度的逐步提高，對(duì)火星天氣預(yù)報(bào)的需求也隨之增加，這是國(guó)際行星大氣科學(xué)領(lǐng)域最前沿的巨大挑戰(zhàn)之一。科研團(tuán)隊(duì)表示，后續(xù)將自主研發(fā)適用于火星大氣環(huán)境特征的先進(jìn)資料同化系統(tǒng)，對(duì)沙塵暴等火星典型天氣過(guò)程開(kāi)展定量預(yù)報(bào)，為我國(guó)未來(lái)火星探測(cè)、載人探火、資源開(kāi)發(fā)等任務(wù)提供高質(zhì)量氣象環(huán)境保障支撐。（北京日?qǐng)?bào)記者 劉蘇雅）

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