Откуда на марсе пыльные бури, если там воздуха мало?

Погода

Марсианские облака утром ( , 1976)

Температура и циркуляция Марса изменяются каждый марсианский год (как и следовало ожидать для любой планеты с атмосферой и осевым наклоном ). Марс не хватает океанов, источник много межгодовой изменчивости на Земле. Камера Mars Orbiter данные начиная с марта 1999 года и охватывает 2,5 марсианских лет показывают , что марсианская погода имеет тенденцию быть более воспроизводимым и , следовательно , более предсказуемы , чем у Земли. Если событие происходит в определенное время года в год, имеющиеся данные (редкие , как это) показывают , что достаточно вероятно , повторить в следующем году на почти то же место, дать или взять в неделю.

29 сентября 2008 года Phoenix шлюпка сфотографировала падения снега из облаков в 4,5 км (2,8 миль) над его посадкой вблизи Хеймдал кратер . Осадков испаряется , не достигнув земли, явление , называемое Virga .

Есть ли атмосфера на Марсе?

В начале 20-го века среди ученых почти не было разногласий на счет марсианской атмосферы — она существовала и в этом не было сомнений. Во всяком случае авторитетный российский ученый Гаврил Адрианович Тихов, лично наблюдал её в телескоп, а американский астроном Ульям Райт даже утверждал, что атмосфера Марса так плотна, что простирается до высоты 150 км над поверхностью планеты.

Правда уже тогда ученые недоумевали: если атмосфера у Марса есть, причем плотная, почему на фотографиях Марса отсутствовали такие признаки атмосферы, как облака, а все детали рельефа планеты были видны, как если бы атмосферы не было или она была бы прозрачной?

Этот вопрос в какой-то мере разрешился, когда в 1930-х годах нашего столетия были получены данные об атмосферном давлении Марса. Оно оказалось равным 8,5 кПа, т. е. в 12 раз меньше, чем на Земле. Но на самом деле даже эта цифра была завышена почти в 10 раз.

Марс при «хорошей погоде» (слева) и во время большой пыльной бури (справа)

Как показали измерения, произведенные советскими и американскими автоматическими межпланетными станциями в 1960-х г.г., атмосфера Марса чрезвычайно разрежена, и среднее значение давления у поверхности равно 610 Па. Много это или мало? Ну, к примеру на Земле такое давление отмечается на высоте 30 км!

Разреженностью атмосферы и объясняется хорошая видимость поверхности Марса на фотографиях.

Впрочем, даже наличие такой незначительной атмосферы имеет важное значение для планеты, так как защищает ее поверхность от метеоритов, хотя и очень малых (менее 1 см в диаметре), которые испаряются, не долетая до нее. На Луне же и такой атмосферы нет, поэтому ее поверхность испещрена и большими и очень мелкими кратерами

Сезоны


Весной сублимация льда вызывает песок из — под слоем льда к образованию отложений веерообразных на верхней части сезонного льда.

Марс имеет наклон оси 25,2 °. Это означает , что есть сезоны на Марсе, так же как и на Земле. Эксцентриситет орбиты Марса составляет 0,1, гораздо больше , чем нынешний эксцентриситет орбиты Земли около 0,02. Большой эксцентриситет вызывает инсоляцию на Марсе , чтобы изменяться как планета вращается вокруг Солнца (Марсианский год длится 687 дней, примерно 2 земных лет.) Как и на Земле, Марс наклонение доминирует сезоны , но из — за большой эксцентриситет, зимы в южном полушарии длинные и холодные , а те , на севере короткие и теплые ,

В настоящее время считается, что лед накапливается, когда орбитальный наклон Марса сильно отличается от того, что в настоящее время. (Ось планета вращается обладает значительным «раскачивание», то есть его угол изменения с течением времени.) Несколько миллионов лет назад, наклон оси Марса 45 градусов вместо его нынешних 25 градусов. Ее наклон, называемый также наклонение, сильно меняется, потому что его два крошечных лун не может стабилизировать его, как наша Луна.

Многие особенности на Марсе, особенно в четырехугольнике Ismenius Lacus, как полагают, содержат большое количество льда. Самая популярная модель происхождения льда изменения климата с большими изменениями в наклоне оси вращения планеты. Иногда наклон даже был больше , чем 80 градусов. Большие изменения в наклоне объясняет многие ледовые богатые возможности на Марсе.

Исследования не показали, что, когда наклон Марса достигает 45 градусов от его нынешних 25 градусов, лед больше не стабильны на полюсах. Кроме того, при таком высоком наклоне, запасы твердого диоксида углерода (сухой лед) сублимировать, тем самым увеличивая атмосферное давление. Это повышенное давление позволяет больше пыли, чтобы проходить в атмосфере. Влага в атмосфере будет падать как снег или как лед заморожен на пылинки. Расчеты показывают, что этот материал будет концентрироваться в средних широтах. Общие модели циркуляции атмосферы Марса предсказывают скопления льда богатых пыли в тех же районах, где находятся незамерзающие богатые возможности. Когда наклон начинает возвращаться к более низким значениям, лед сублимирует (превращается непосредственно в газ) и оставляет за собой отставание от пыли. Депозит лаг шапки основного материала так, причем каждый цикл высоких уровней наклона, некоторый лед богатой мантия остается позади

Обратите внимание, что гладкая поверхность мантии слой, вероятно, представляет собой лишь относительный недавний материал. Ниже приведены изображения слоев в этой гладкой мантии, которая падает с неба в разы.

Присутствуют неравные длины сезонов
Время года Золи Марса Земные дни
Северная весна, Южная осень 193,30 92,764
Северное лето, Южная зима 178,64 93,647
Северная осень, Южная весна 142,70 89,836
Северная зима, лето Южного 153,95 88,997

Прецессия в створе наклонение и эксцентриситет приводит к глобальному потеплению и охлаждению ( «большим» летом и зимой) с периодом 170000 лет.

Как Земли, наклонение Марса испытывает периодические изменения , которые могут привести к долговечным изменениям климата. Опять же, эффект более выражен на Марсе , потому что не хватает стабилизирующего влияния большой луны. В результате наклонение может изменить на целых 45 °. Жак Laskar, Национальный центр Франции по научным исследованиям, утверждает , что последствия этих периодических изменений климата можно увидеть в слоистой природе ледникового покрова на северном полюсе Марса. Современные исследования показывают , что Марс находится в теплом межледниковья , который длился более 100000 лет.

Поскольку Mars Global Surveyor был в состоянии наблюдать Марс в течение 4 марсианских лет, было обнаружено , что марсианская погода была похожа из года в год. Любые различия были непосредственно связаны с изменениями солнечной энергии , которая достигла Марса. Ученые даже смогли точно предсказать пыльные бури , которые происходят во время посадки Beagle 2 . Региональные пылевые бури были обнаружены тесно связаны , где пыль была доступна.

Воздействие ветров Марса на рельеф планеты. Выветривание и дефляция почв

При тех больших скоростях, которые имеют ветры на Марсе, они могут производить не только аккумулятивную, но и дефляционную работу. Она заключается в механическом разрушении пород и выдувании частиц.

Дефляция усиливается там, где тектоническая трещиноватость совпадает с преобладающими направлениями ветров. Такие трещины на Марсе, как Темпе, Тантала, Мареоты, отпрепарированы — очищены ветром.

Под действием дефляции не только преобразуется уже существующий рельеф, но возникают и новые формы. К ним относятся ярданги — линейные борозды выдувания, разделенные гребнями, нередко заостренными. На Земле эти формы широко развиты в пустынях. Глубина борозд достигает нескольких метров.

Ярданги встречаются группами и всегда ориентированы в направлении господствующих ветров. На Марсе формы, напоминающие ярданги, обнаружены на возвышенности Фарсида, на равнине Амазония, Эолия и в южном полярном районе. Они намного превышают по размерам земные формы. Их длина достигает 50 км и более, ширина до 1 км, а глубина до 20 м.

Кроме ярдангов, на Марсе имеется большое количество замкнутых котловин и впадин, образование которых также связывается с глубинной дефляцией.

В южном приполярном районе Марса развит «ямчатый» рельеф — скопление различных по форме и размерам впадин (от 0,5 до нескольких километров в диаметре и глубиной до 400 м). Его образование в данное время может быть объяснено только дефляцией.

Глубинная дефляция на Земле имеет громадные масштабы. Примерами служат впадина Каттара в Африке размером 20—25 км в поперечнике и относительной глубиной 200 м, Турфанская впадина в Центральной Азии, расположенная на 150 м ниже уровня океана. В их пределах существуют восходящие и нисходящие турбулентные потоки воздуха, производящие как бы сверлящее действие и выносящие мелкоземистый материал вверх.

В марсианских кольцевых впадинах Аргир и Эллада также происходит дефляция. Подтверждением этого являются тучи пыли, поднимающиеся над Элладой во время глобальных бурь на высоту более 30 км. Процесс оседания пыли идет очень медленно. Во время ее осаждения формы рельефа на дне Эллады не просматривались, поэтому на некоторых снимках поверхность Эллады выглядела ровной и светлой. На других же снимках, сделанных после окончания пыльной бури, детали рельефа в виде гряд и кратеров стали видны отчетливее.

География

Пыльная буря над Каспийским морем

Основной ареал пыльных бурь — пустыни и полупустыни умеренной и тропической климатических зон обоих полушарий Земли.

Термин пыльная буря обычно используется при возникновении бури над глинистой и суглинистой почвой.
При возникновении бурь в песчаных пустынях (особенно в Сахаре, а также в Каракумах, Кызылкумах и т. д.), когда кроме мелких частиц, снижающих видимость, ветер также несёт над поверхностью миллионы тонн более крупных частиц песка, используется термин песчаная буря.

Большая повторяемость пыльных бурь отмечается в Приаралье и Прибалхашье (юг Казахстана), на побережьях Каспийского моря, в Западно-Казахстанской области, в Каракалпакстан и Туркменистан. В России пыльные бури чаще всего наблюдаются в Астраханской области, на востоке Волгоградской области, в Калмыкии, в Тыве, в Алтайском крае и в Забайкальском крае.

В длительные периоды засушливой погоды пыльные бури могут развиваться (не ежегодно) в степной и лесостепной зоне: в России — в Читинской области, Бурятии, Туве, Новосибирской, Омской, Курганской, Челябинской, Оренбургской областях, Башкирии, Самарской, Саратовской, Воронежской, Ростовской областях, Краснодарском, Ставропольском крае, в Крыму; на территории Украины — в Луганской, Донецкой, Николаевской, Одесской и Херсонской областях; в северном, центральном и восточном Казахстане.

Пустыня Сахара и пустыни Аравийского полуострова являются основными источниками пыльной мглы в районе Аравийского моря, меньший вклад вносят Иран, Пакистан и Индия. Пыльные бури в Китае переносят пыль в Тихий океан. Экологи считают, что безответственное управление засушливыми регионами Земли, например игнорирование системы севооборота, приводит к увеличению площади пустынь и изменению климата на локальном и глобальном уровнях.

Изменения со временем

Изменение угла наклона оси вращения Марса, эксцентриситета его орбиты и поступающего на его поверхность солнечного излучения за последние 10 млн лет.

Как и на Земле, климат Марса претерпевал долгосрочные изменения и на ранних этапах эволюции планеты сильно отличался от нынешнего. Различие состоит в том, что главную роль в циклических изменениях климата Земли играют изменение эксцентриситета орбиты и прецессия оси вращения, притом что наклон оси вращения остаётся примерно постоянным благодаря стабилизирующему воздействию Луны, тогда как Марс, не имея такого большого спутника, может претерпевать существенные изменения наклона оси его вращения. Расчёты показали, что наклон оси вращения Марса, составляющий сейчас 25° — примерно ту же величину, что и у Земли, — в недавнем прошлом был равен 45°, а в масштабе миллионов лет мог колебаться от 10° до 50°.

Марс в ледниковый период 2,1 млн — 400 тыс. лет назад, когда ось его вращения предположительно была сильно наклонена к плоскости орбиты. Полярные шапки разрастаются до низких широт порядка 30°.

Историю изменений климата на Марсе можно проследить путём анализа слоистых отложений в полярных шапках, на участках, где они доступны для наблюдения в разломах и трещинах. Полагая, что светлые слои образованы отложением льда, а тёмные — отложением пыли, по их числу и толщине (если знать время нарастания) можно судить о циклических вариациях климата и их корреляции с изменением угла наклона оси вращения и эксцентриситета орбиты Марса. Расчёты показывают, что циклы изменения этих параметров длятся всего 2,5 млн лет.

При сильном (порядка 45°) наклоне оси вращения планеты на полярные области попадает больше солнечного излучения, и они становятся самыми тёплыми участками. Вода и CO2 в полярных шапках из твёрдого состояния переходят в виде газа в атмосферу, становящуюся таким образом более плотной и потому более тёплой и влажной, а атмосферное давление увеличивается до значений, необходимых для существования воды на поверхности Марса в жидкой фазе. Запускается круговорот воды, подобный происходящему на Земле. Водяной пар из атмосферы конденсируется в лёд и снег в низких широтах, где теперь холодно, проникает в почву и замерзает там. Когда же наклон оси вращения уменьшается, в полярных областях снова становится холоднее, а в экваториальных — теплее; вода, замёрзшая в приповерхностных слоях, возвращается в атмосферу в виде пара, перемещается к полюсам и снова конденсируется в ледяные полярные шапки. Большая часть углекислого газа также возвращается в полярные шапки, тем самым делая атмосферу очень разреженной. Такие изменения происходят в масштабах сотен тысяч и даже миллионов лет. По результатам некоторых расчётов, за последние 5 миллионов лет водяной лёд переместился с полюсов к экватору и обратно более 40 раз.

Судя по обнаруженному в кратерах льду на довольно низких (порядка 40°) широтах, где температуры по идее слишком высоки для того, чтобы он был стабилен в течение долгого времени, последний ледниковый период ещё не завершился.

Измерения соотношений изотопов аргона, подтверждающие потерю значительной части атмосферы Марса.

Итак, климат раннего Марса сильно отличался от наблюдаемого сегодня. Присутствие жидкой воды, подтверждённое многочисленными свидетельствами, предполагает существование достаточно плотной атмосферы. Со временем бо́льшая её часть рассеялась — скорее всего, посредством нетермального механизма ионного распыления частицами солнечного ветра, происходящего из отсутствия у планеты магнитного поля. Это подтверждается измерениями соотношений изотопов аргона, проведёнными аппаратами «Викинг» в 1976 году, «Curiosity» в 2013 году и «MAVEN» в 2017 году, с этим согласуются и данные изучения марсианских метеоритов.

Экологические последствия

Песчаные бури могут передвигать целые дюны и переносить огромные объёмы пыли, так что фронт бури может выглядеть как плотная стена пыли высотой до 1,6 км. Пыльные и песчаные бури, приходящие из пустыни Сахара также известны как самум, хамсин (в Египте и Израиле) и хабуб (в Судане).

Большое число пыльных бурь зарождается в Сахаре, особенно во впадине Боделе и в области схождения границ Мавритании, Мали и Алжира. За последние полвека (с 1950-х годов) пыльные бури Сахары увеличились примерно в 10 раз, вызвав уменьшение толщины верхнего слоя почвы в Нигере, Чаде, северной Нигерии и в Буркина-Фасо. В 1960-х годах в Мавритании произошло всего две пыльных бури, в настоящее время наблюдается по 80 бурь в год.

Пыль из Сахары переносится через Атлантический океан на запад. Сильный дневной нагрев пустыни создаёт в нижней части тропосферы неустойчивый слой, в котором распространяются частицы пыли. По мере переноса (адвекции) воздушной массы на запад над территорией Сахары, она продолжает нагреваться, а затем, выйдя на океанические просторы, проходит над более холодным и влажным атмосферным слоем. Такая температурная инверсия не даёт слоям перемешиваться и позволяет пыльному слою воздуха пересечь океан. Объём пыли, выдуваемой из Сахары в сторону Атлантического океана в июне 2007 года в пять раз больше, чем годом раньше, что может охладить воды Атлантики и немного уменьшить активность ураганов.

Марсианские пустыни похожи на земные? Ответы даст ветер

На Земле, пожалуй, самой типичной формой накопления песчаного материала являются дюны и барханы. А есть ли дюны и барханы на Марсе? Первые фотографии марсианской поверхности, сделанные «Марсами» и «Маринерами», не могли ответить на этот вопрос. И только лишь на нескольких фотографиях удалось увидеть формы, напоминающие земные дюны. На мелкомасштабных снимках это было обычное темное пятно на дне кратера Проктор.

На снимках более крупного масштаба оказалось, что это темное пятно представляет собой большое (60X30 км) поле развития гряд, вытянутых параллельно друг другу в одном направлении. Американские исследователи Д. Кате и Р. Смит, описавшие эти формы, уже уверенно говорили о том, что это дюнные гряды и сложены они, по всей вероятности, песком. В связи с этим можно предполагать, что многие темные пятна на дне других кратеров также могут быть дюнами.

На снимках, переданных с поверхности Марса автоматическими станциями было обнаружено большое количество
эоловых форм. На месте посадки станций удалось подсчитать, что отдельные дюны и барханы имеют высоту 15 м, крутизну склонов около 30° и отстоят друг от друга на 100 м. Поскольку место посадки расположено на океанической равнине, можно предполагать, что эоловый рельеф вообще характерен для этих обширных областей Марса, что отчасти подтверждается их светлым цветом на мелкомасштабных изображениях.

Особенно широкое развитие эоловых форм представилось возможным обнаружить на снимках в северном полярном районе. Здесь поля дюн и барханов тянутся на сотни километров. Выделяются продольные и поперечные к направлению ветра барханные и дюнные гряды. Многие из них сложены в основном снегом.

Барханы и поперечные дюнные гряды развиты в устье Северного каньона и в других долинах. Их положение свидетельствует о том, что они образованы сильными ветрами, нисходящими вдоль этих долин. По периферии полярной шапки расположение и ориентировка дюн говорят, что здесь ветры направлены против часовой стрелки. Таким образом, существующая атмосферная циркуляция на полярных шапках Марса, хотя и является сложной, но в целом аналогична циркуляции в Антарктиде.

Интересную точку зрения недавно высказали американские ученые Дж. Мак-Коли и К. Брид. Они считают, что марсианские дюны в настоящее время малоактивны. Дюны образовались значительно раньше, когда на Марсе была плотная атмосфера, ветровой режим был динамичнее.

Поразительное сходство марсианских дюнных и барханных гряд с эоловыми формами пустыни Сахара, возраст которой около 10 тыс

лет, позволило этим исследователям предположить, что на обеих планетах были одинаковые условия для отложения песка ветром, что важно для понимания глобальных закономерностей развития планет

Экономические последствия

Основной ущерб, наносимый пыльными бурями, состоит в уничтожении плодородного слоя почвы, что снижает её сельскохозяйственную продуктивность. Кроме того, абразивный эффект повреждает молодые растения. Другие возможные негативные последствия включают в себя: снижение видимости, влияющее на авиа- и автотранспорт; снижение количества солнечного света, достигающего поверхности Земли; эффект теплового «покрывала»; неблагоприятное воздействие на дыхательную систему живых организмов.

Пыль также может принести пользу в местах осаждения — сельва Центральной и Южной Америки получает большинство минеральных удобрений из Сахары, восполняется недостаток железа в океане, пыль на Гавайях помогает расти банановым культурам. На севере Китая и на западе США почвы с осадками древних бурь, называемые лёссом, очень плодородны, но также являются источником современных пылевых бурь, при нарушении связывающей почву растительности.

География марсианских ветров

Приэкваториальная территория Марса является ареной действия ветров различных направлений. Это настоящее царство Эола, деятельность которого проявляется на самых низких и самых высоких участках поверхности. Многочисленные формы рельефа, ориентированные согласно ветровым потокам, являются хорошими индикаторами направлений ветров. По ним можно восстановить преобладающие направления ветров, дующих на Марсе.

Северные ветры несколькими потоками устремляются на юг. Один из них ориентирован почти в меридиональном
направлении и разделяется на три ветви — восточную, западную и центральную.

Южные потоки воздушных масс по ориентировке эоловых форм выражены менее отчетливо, чем северные; по-видимому, это объясняется тем, что рельеф южного полушария Марса более сложный. Здесь нет обширных выровненных пространств, где хорошо были бы выражены гряды или шлейфы. Многочисленные кратеры заставляют ветры обтекать их и таким образом искажать их основные направления.

Горный массив Фарсида является мощным барьером на пути северных и южных ветров, которые плавно его огибают. На склонах массива и склонах вулканов выражены радикальные направления нисходящих потоков воздуха.

У подножия склонов Фарсиды происходит встреча разнонаправленных ветровых потоков — нисходящих и северных, в результате чего происходит аккумуляция эолового материала. Об этом свидетельствует всхолмленный рельеф, по-видимому, представляющий собой скопления дюн или барханов. Аккумуляция усиливается вследствие торможения воздушного потока перед орографическими препятствиями. На Земле в подобных условиях образуются обширные равнины навевания, как, например, перед Копетдагом в Туркмении.

Песчаные барханы Марса, вид сверху. По их расположению «роза марсианских ветров» читается как открытая книга

Пылевые бури и смерчи

Одним из проявлений перепада температур являются ветры. Над поверхностью планеты часто дуют сильные ветры, скорость которых доходит до 100 м/с. Малая сила тяжести позволяет даже разреженным потокам воздуха поднимать огромные облака пыли. Иногда довольно обширные области на Марсе бывают охвачены грандиозными пылевыми бурями. Чаще всего они возникают вблизи полярных шапок. Глобальная пылевая буря на Марсе помешала фотографированию поверхности с борта зонда «Маринер-9 ». Она бушевала с сентября по январь 1972 года , подняв в атмосферу на высоте более 10 км около миллиарда тонн пыли. Пылевые бури чаще всего бывают в периоды великих противостояний, когда лето в южном полушарии совпадает с прохождением Марса через перигелий.

Пылевые смерчи — ещё один пример процессов на Марсе, связанных с температурой. Такие смерчи — очень частые проявления на Марсе. Они поднимают в атмосферу пыль и возникают из-за разницы температур. Причина: днём поверхность Марса достаточно нагревается (иногда и до положительных температур), но на высоте до 2-х метров от поверхности атмосфера остается такой же холодной. Такой перепад вызывает нестабильность, поднимая в воздух пыль, — в результате образуются пылевые дьяволы.

Известные пыльные и песчаные бури

Пыльная буря в Австралии (Сентябрь 2009 года)

  • По свидетельствам Геродота, в 525 г. до н. э. во время песчаной бури в Сахаре погибло пятидесятитысячное войско персидского царя Камбиза.
  • В апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн км² более 15 млн т чернозёма. Чернозёмная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн км² в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли достигла 750 м, мощность черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10-15 см.
  • Серия пыльных бурь на территории США и Канады в период Пыльного котла (1930—1936 гг.) заставила переехать сотни тысяч фермеров.
  • Во второй половине дня 8 февраля 1983 года сильнейшая пыльная буря, появившаяся на севере австралийского штата Виктория, накрыла город Мельбурн.
  • В периоды многогодичных засух годов 1954-56, 1976-78 и 1987-91 на территории Северной Америки возникали интенсивные пылевые бури.
  • Сильная пыльная буря 24 февраля 2007 года, появившаяся на территории западного Техаса в районе города Амарилло, накрыла всю северную часть штата. Сильный ветер причинил многочисленные повреждения заборам, крышам и даже некоторым зданиям. Также сильно пострадал международный аэропорт мегаполиса Даллас—Форт-Ворт, в больницу обращались люди с проблемами при дыхании.
  • В июне 2007 года большая пыльная буря произошла в Карачи и на территории провинций Синд и Белуджистан, последовавшие за ней сильные дожди привели к смерти почти 200 человек.
  • 26 мая 2008 года песчаная буря в Монголии привела к смерти 46 человек.
  • 23 сентября 2009 года пыльная буря в Сиднее привела к перебоям в движении транспорта и вынудила сотни человек остаться дома. Свыше 200 человек обратились за врачебной помощью из-за проблем с дыханием.
  • 5 июля 2011 года огромная песчаная буря накрыла город Финикс, столицу штата Аризона в США. Стихия привела к обрывам линий электропередач, пожару в центре города, парализовано авиасообщение.
  • В начале сентября 2015 года беспрецедентная песчаная буря («шарав») пронеслась по значительной части Ближнего Востока и Северной Африке. Пострадали Египет, Израиль, Палестина, Иордания, Ливан, Сирия, Саудовская Аравия. Несколько человек погибло. В Мекке в результате непогоды на мечеть Аль-Харам обрушился кран, погибло более 100 человек.
  • Вечером 9 мая 2016 года на город Иркутск обрушилась огромная пыльная буря, которая усилилась из-за действия опустившегося над городом дыма горящих близлежащих лесов.
  • Штат Новый Южный Уэльс в Австралии накрыла песчаная буря, из за цветовой гаммы , пейзажи стали похожими на «марсианский ландшафт».
  • По данным CGTN, шторм вызван мощной грозой и ливнями. По всему штату действует экстренное предупреждение о возможном внезапном наводнении.
  • Особенно эффектно выглядело небо над городом Хиллстон. Оно стало красным из-за пыли, которая встала стеной над жилыми районами и полями.

Атмосферные свойства и процессы

Планета Марс — наиболее многочисленные газы — ( Любопытство ровер , Анализ проб на Марсе устройстве, октябрь 2012).

Низкое атмосферное давление

Марсианская атмосфера состоит в основном из диоксида углерода и имеет среднее поверхностное давление около 600  Па (Па), гораздо более низких , чем 101,000 Па. Один эффекта Земли этого является то, что атмосфера Марса может реагировать гораздо быстрее к данному ввода энергии чем атмосфера Земли. Как следствие, Марс подвержен воздействию сильных термических приливов , производимых солнечного нагрева , а не гравитационного влияния. Эти приливы могут быть значительными, составляет до 10% от общего объема атмосферного давления ( как правило , около 50 Па). Атмосфера Земли испытывает подобные суточные и полусуточные приливы , но их эффект менее заметен из — за гораздо большую массу атмосферы Земли.

Хотя температура на Марсе может достигать выше нуля (0 ° C (273 K, 32 ° F)), жидкая вода является неустойчивым в течение большей части планеты, как атмосферное давление ниже воды тройной точки и вода льда сублимируется в водяной пар. Исключения из этого правила являются низменные участки планеты, в первую очередь в Равнина Эллада воздействия бассейна, крупнейшего такого кратера на Марсе. Это так глубоко , что атмосферное давление в нижней части достигает 1155 Па, что выше тройной точки, так что, если температура превышала 0 ° С жидкая вода может существовать там.

ветер

Любопытство парашют марсохода хлопая в марсианском ветре ( HiRISE / MRO ) (12 августа 2012по 13 января 2013).

Поверхность Марса имеет очень низкую тепловую инерцию , которая означает , что он быстро нагревается , когда солнце светит на него. Типичные суточные перепады температуры, вдали от полярных областей, около 100 К. На Земле, ветра часто развиваются в тех областях , где тепловая инерция изменяется внезапно, например, от моря на землю. Там нет моря на Марсе, но есть области , где тепловая инерция изменения почвы, что приводит к утру и вечером ветра сродни морской бриз на Земле. Проект Антареса «Марс Мелкомасштабной Погода» (MSW) недавно выявил некоторые незначительные недостатки в существующих глобальных климатических моделях (МОЦ) из — за более примитивное моделирование почвы МЦА. «Тепло вход на землю и обратно очень важен в Марсе, поэтому схемы почв должны быть достаточно точными.» Эти недостатки корректируются и должны привести к более точным будущим оценкам, но сделать постоянную зависимость от старых предсказаний смоделированного марсианского климата несколько проблематичного.

При низких широтах циркуляция Хедли доминирует, и является по существу таким же , как процесс , который на Земле генерирует торговые ветра . При более высоких широтах серии областей высокого и низкого давления, называемые Бароклинные волны давления, доминируют в погоде. Марс суше и холоднее , чем на Земле, и в результате пыль , поднятая эти ветра имеет тенденцию оставаться в атмосфере больше , чем на Земле , как нет осадков , чтобы вымыть его ( за исключением СО 2 снегопада). Одним из таких циклонической шторм был недавно захвачен космическим телескопом Хаббла ( на фото ниже).

Одним из основных различий между Марсом и тиражами Hadley Земли является их скоростью , которая измеряется на опрокидывающее шкало времени . Опрокидывание временные рамки на Марсе составляет около 100 марсианских дней в то время как на Земле, то в течение года.

Ссылка на основную публикацию