火星上的气象秘密

王贞虎　周周

“火星赤道附近南半球，今日天气晴朗，预料是一个怡人温暖的好天气，日间气温在摄氏零下10度，夜晚会转凉，预估降低至摄氏零下100度，今日无风，天空呈粉红色。”

这是美国太空总署的火星气象预报员托瑞博士在2012年8月中旬向地球人做的火星气象预报。美国太空总署太空船“好奇号”于当天降落在火星赤道附近的南半球上，开始了紧张的气象预测。在地球上8月的时候，正是火星冬季末尾消然开春的时候，“好奇号”还进行了全年的火星气象预测：“今年天气特别暖，赤道附近白天竟然高达摄氏6度，夜间会降至零下70度 。”

读者一定会好奇，火星上的昼夜温差怎么这么大？太空飞行员解释，这是因为火星的地壳很薄，不易将白天太阳照射得来的热量保存的原因。

美国火星探测器“好奇号”于2012年8月6日登陆火星后，除了立刻拍下第一张彩色照片顺利传回地球外，也启动了气象站开始作业。托瑞是“好奇号”上气象站的设计工程师之一，气象探测小组由40多位工程师和科学家组成。

这个小组的主要任务是分析由火星上传回地球的气象数据，对火星季节变化和天气模式进行持续研究，这是了解火星的一个重要环节，因为气象和生物的生存有很大关连。人类探测火星的主要目的是想知道火星上过去和现在是否有生命存在，因此火星气象一直是科学家感兴趣的研究课题。

火星上的一年是地球上的687天，也就是说，大约地球上的两年少一点。火星像地球一样，有春夏秋冬四季，但是火星上的南半球冬天长而冷，北半球则稍微短一点，也不那么冷。比如说，火星上南半球的冬季是178.64天，正是北半球的夏季，而南半球的夏季有153.95天，这时北半球正值冬季。所以，火星上南半球的冬天比北半球的冬天多出25天，如果以地球上的天数来换算，也就是要多过大约50天的冷日子。

火星上的气温与地球也不同。夏天中午在火星赤道一带可达摄氏20度，而在两极地带会冷到摄氏零下153度；在中纬度地区，夏天中午可达摄氏0度，白天平均温度摄氏零下50度，夜晚会降到零下60度以下。

春天和夏天虽然天气变暖，但是会有尘卷风。尘卷风也叫小尘暴，是小型气流，在沙地上常发生。当沙地上缺乏对流时，经阳光照耀而接近地面的空气开始升温，但由于上层空气比较冷，暖气受到阻挡而停留在地面，当有风动，或是某点升温较快时，温空气便突破而旋转上升，吸入周围地表暖空气，风速加快，卷起沙尘，就形成了尘卷风。

尘卷风在地球上的沙漠地带比较常见，在火星上也常见，有时甚至会持续一个月之久，比地球上的更大更强烈。地球上的尘卷风大约宽数公尺，高数十公尺，而火星上的则可能大到十倍，风速快至每秒30公尺，甚至会转成破坏力极强的龙卷风或沙尘暴。1971年，美国水手9号探测器就已经测到火星上的尘卷风，但当时人们对火星气象还不太了解。

在托瑞博士的气象预报中，还提到了火星上的天空是粉红色。这又是为何呢？为什么不像地球的天空是蓝色的呢？

原来，地球大气中的氮和氧分子会有效地反映蓝、绿、及棕色的光线，所以地球的天空是蓝色的；而火星的空气非常薄，火星上有丰富的红棕色的氧化铁，它们的尘埃颗粒在沙尘暴后仍然悬浮在空气中久不散去，所以看起来是粉红微带棕色的天空。