基于火星 2020 MEDA 数据估计火星涡旋高度
地球与行星天体物理
2022-08-18 v2
摘要
小型对流涡旋在火星上普遍存在,常表现为尘暴,并在气象数据——压力、温度以及风速与风向——中产生可探测信号。除作为火星沙尘收支的重要贡献者外,对流涡旋还可作为边界层探针,提供关于对流不稳定性、边界层日变化及表面-大气相互作用的线索。将涡旋用作边界层探针需要详细理解其属性与出现率同产生它们的条件之间的联系。幸运的是,火星 2020 毅力号(Perseverance) rover 上搭载的火星环境动力学分析仪(MEDA)仪器套件不断积累的数据有望阐明这些关系。在本研究中,我们呈现了任务第 90 至 179 个火星日(sol)的涡旋探测目录,以扩充我们此前基于第 15 至 89 个火星日的目录。与预测一致,我们发现任务后半段的涡旋遭遇次数多于前半段。除分析这些涡旋遭遇的压力信号外,我们还使用高斯过程分析恢复同时期的温度信号。通过将这些信号与久经确立的热力学模型结合,我们估计了涡旋高度,发现与先前工作有一定一致性,并获取到火星边界层日生长与衰减的证据。我们还讨论了利用火星涡旋遭遇进行额外边界层研究的前景。
引用
@article{arxiv.2204.00709,
title = {Estimating the Heights of Martian Vortices from Mars 2020 MEDA Data},
author = {Brian Jackson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00709},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 9 figures, accepted by PSJ. Full catalog of vortex detections available as MRT here - https://drive.google.com/file/d/10apMdeNC3i4Vi1OFnG76qWACvBRQoHW_/view?usp=sharing