火星全球沙尘暴使到火星南半球的冬季提前结束

2018年席卷火星的沙尘暴摧毁火星南极周围的冷空气漩涡，并南半球带来了早春。 相比之下，风暴仅对北半球的极地涡旋（vortex）造成轻微扭曲，并没有剧烈的季节性变化。

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，难以穿透的尘埃毯。 这场全球沙尘暴与火星的春分点日期吻合，一直持续到9月中旬，对美国国家航空航天局用太阳能发电的机遇号（Opportunity）火星车产生致命的威胁。

来自英国公开大学（Open University）的保罗· 史絶特（Paul Streeter）博士、美国国家航空航天局和俄罗斯科学院的研究团队，通过将火星全球气候模型的数据与来自欧洲太空总暑局的火星探测计划（火星宇宙生物学 Exobiology on Mars，简称 ExoMars ）微量气体任务卫星和美国航天局火星侦察轨道器（Mars Reconnaissance Orbiter）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。

史絶特博士说：「这是研究全球沙尘暴如何影响火星两极大气的绝佳机会，火星两极在冬季受到强大的气流包围。 自从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年的事件是至今为止观察到最多的沙尘暴。 」

先前的研究显示，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决定性的影响。

北极涡旋，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受到风暴改变，变得更加对称。 研究人员将它与大气中的高尘埃含量联系起来，抑制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。

史絶特博士补充说：「由于涡旋减弱，春分时的全球沙尘暴可能会增强向南极的运输，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持续存在数千年来，火星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地球气候历史的理解都有影响。 」

【图：美国太空总署;文：节译自物理学机构网页】

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