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沙丘揭示了火星上的大氣風模式

桑間濮上網(wǎng)2025-12-08 03:23:58【知識】2人已圍觀

簡介由機器學(xué)習產(chǎn)生的火星上的Barchan沙丘區(qū)域地圖，帶有推斷的沙丘遷移和風向。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(2023)。DOI: 10.1029/2022GL102610神秘的地球uux.cn

由機器學(xué)習產(chǎn)生的火星上的Barchan沙丘區(qū)域地圖，帶有推斷的揭示沙丘遷移和風向。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(2023)。火星DOI: 10.1029/2022GL102610
（神秘的大氣地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（漢娜·伯德）：火星是太陽系中探索最多的組成部分之一，然而在地球的風模行星鄰居上總是有更多的發(fā)現(xiàn)要揭開。在地球上，沙丘上的式我們能夠通過直接測量來了解我們星球的揭示氣象活動，但在火星上，火星科學(xué)家們必須使用景觀中的大氣證據(jù)來辨別這些信息。
紅色星球景觀的風模一個特征是沙漠中的新月形沙丘，這是沙丘上的式在沙子供應(yīng)有限的地區(qū)由主要朝一個方向的風模式形成的新月形沙丘。這種風成沙丘受到地球表面大氣環(huán)流的揭示顯著影響，發(fā)表在《地球物理研究快報》上的火星新研究發(fā)現(xiàn)，尺度小于100公里的大氣局部地形(如巖石或冰隕石的深度撞擊坑)可以偏轉(zhuǎn)風，并導(dǎo)致新月形沙丘形成的風模變化。
Technion以色列理工學(xué)院助理教授Lior Rubanenko博士及其同事基于70多萬個barchan沙丘的形態(tài)，使用機器學(xué)習來描述火星的風模式。這些數(shù)據(jù)是從火星勘測軌道飛行器上的專用相機拍攝的圖像中獲得的，火星勘測軌道飛行器是一艘自2006年以來一直圍繞火星運行的航天器，旨在收集有關(guān)其地質(zhì)和氣候的信息。
機器學(xué)習組件被訓(xùn)練來自動描繪沙丘的形狀，以繪制沙丘田地的地圖。從這些圖像中，科學(xué)家們確定了沙丘陡峭面(滑動面)的方向和從邊緣伸出的頂端(稱為角)。如果喇叭不對稱，一個比另一個長，這表明多個風向的相互作用。
研究小組發(fā)現(xiàn)了一種獨特的沙丘遷移模式，這種模式是由夏季大氣環(huán)流模式引起的，這些模式指向中緯度地區(qū)和北極附近的氣旋(圍繞低壓中心逆時針運動)。后者也被分解成一個較小的部分，經(jīng)歷相反的反氣旋風向，作者特別歸因于風穿過極地冰蓋的影響。
沙丘揭示了火星上的大氣風模式

新月形沙丘主要特征的示意圖，風向從左向右，陰影滑動面代表沙丘最陡的部分，而兩點是角，這里是不對稱的。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(2023)。DOI: 10.1029/2022GL102610
在北緯45度以上，Rubanenko博士和他的同事發(fā)現(xiàn)沙丘遷移模式主要是向東的，與氣旋性極地渦旋環(huán)流相匹配，而在北緯45度以下，沙丘遷移模式是向南的。局部風況對地形特征水平尺寸為10-50公里的區(qū)域影響最大，但當?shù)貥顺叨瘸^100公里時影響很小，反而會受到更大的行星風系統(tǒng)的影響。
然而，機器學(xué)習項目的一個限制是，它沒有充分考慮晝夜和跨季節(jié)變化的風況的復(fù)雜性，而是專注于更長期的模式。它還在地形變化明顯的地區(qū)掙扎，如水手谷、Hellas和Argyre的較大撞擊坑，沙丘分散在更大的區(qū)域。
這些隕石坑就像是沙坑，為沙丘區(qū)域的形成提供了充足的物質(zhì)，沙丘區(qū)域越深，就越靠近隕石坑盆地的中心。隕石坑內(nèi)的遷移可能是由吹下山坡的強風引起的。
沙丘揭示了火星上的大氣風模式

火星上帶有沙丘地帶的撞擊坑聚集在地勢較淺的隕石坑邊緣，而不是聚集在較深隕石坑的中心。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(2023)。DOI: 10.1029/2022GL102610
雖然需要對機器學(xué)習技術(shù)進行更多的改進，但這里的初步研究在測試時確實跟蹤了真實數(shù)據(jù)，并與沙塵暴期間風沙方向的表面證據(jù)相匹配。
像在地球上一樣，行星尺度的環(huán)流模式顯示了從火星兩極向赤道移動的總體趨勢，在中緯度地區(qū)出現(xiàn)了中斷。了解火星上的大氣環(huán)流模式對于支持火星的載人任務(wù)和未來可居住性的前景非常重要。

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