2010–2011 年土星大风暴

2010 年 12 月，土星北半球约北纬 37 度（行星地理纬度）处爆发了一场大风暴。这一相当令人惊讶的事件发生在出乎意料的纬度和时间，是过去一个半世纪以来观测到的第六次“大白斑”（GWS）风暴。此类 GWS 事件是行星尺度的大气现象，会剧烈改变该行星通常平淡的外观。2010–2011 年大风暴发生时，卡西尼号探测器正在土星轨道运行，因此非常适合利用卡西尼号搭载的一套精密仪器以及地面望远镜和哈勃空间望远镜上的现代仪器进行深入观测。该 GWS 于 12 月 5 日爆发，并引发了一次重大的动力学扰动，影响了从北纬 25 度到 48 度的整个纬度带。闪电活动十分显著，在光学和射电波段均以爆发和闪焰的形式被探测到。风暴头部活动约七个月后停止，留下了受扰动的云结构和环境风场。风暴头部光学厚云层的顶部达到了 300 mbar 高度层，在此探测到了冰的混合物。从闪电频率和功率的能量学，以及水汽对流中释放的潜热所产生的估计功率来看，两者均表明风暴释放的功率占土星总辐射功率的相当大一部分。风暴的影响传播至平流层，在 0.5–5 mbar 气压高度层形成了两个暖空气团。与平流层扰动相关，还发现了碳氢化合物成分的过量。风暴之间长达数十年的间隔可能与日照循环和土星大气较长的辐射时间常数有关，目前已提出了若干暂时储存能量的理论。