基于 InSight 数据推断涡旋与尘暴统计特征

InSight 任务已在火星表面运行近两个地球年，返回了首批火星震的探测结果。着陆器还部署了气象仪器包和相机以监测局部表面活动。这些仪器探测到了边界层现象，包括小尺度涡旋。这些涡旋表现为短促的负压偏移，与可能产生尘暴（dust devil）的那些现象极为相似。尽管我们的分析表明 InSight 遇到了超过 900 个涡旋并收集了 1000 多张火星表面图像，但未拍摄到任何活动的尘暴。尽管缺乏尘暴探测，我们仍可利用涡旋探测和 InSight 的每日风速测量来研究产生尘暴的边界层过程。我们讨论了对 InSight 气象数据的分析，以评估涡旋和尘暴活动的统计特征。我们还推断了涡旋的遭遇距离，并由此得到涡旋的最大风速。通过调查可用图像，我们对携带尘埃的涡旋所占比例（即有多少是真正的尘暴）给出了上限，并估算了扬尘的阈值风速。将我们的结果与基于空间的 InSight 着陆点尘暴轨迹探测相比较，我们还能推断涡旋形成轨迹的阈值与频率。将涡旋遭遇事件及参数与平流风速比较，我们发现 InSight 处的高风速可能抑制了尘暴的形成，这解释了为何未拍摄到尘暴。