耶鲁大学最近进行的一项研究可能对太空旅行的未来产生重要影响。该研究重点关注环形模式在其他行星上的使用来预测天气。证据表明,这些环形模式可能在行星的天气模式中发挥作用。
这项研究的灵感来源于对火星沙尘暴的研究。他意识到沙尘暴具有周期性,这与引起风暴的大气波的较短周期不一致。
科学界此前不知道这种周期性发生的现象产生的原因,地球上的环形模式有大约 20 天的周期性,它们与这些波有关有这种其他周期性,研究人员表示,如果火星有像地球一样的波浪和这种气候特征,这些环形模式……那么在火星上寻找这些模式并看看它们的周期性是否可以解释沙尘暴是有意义的。
Battalio 于 2019 年加入了 Lora 在耶鲁大学的研究小组,他们计划研究其他行星上环形模式的存在。除了火星,两人还在土星最大的卫星泰坦上观察到类似的现象,使用泰坦大气模型,这是洛拉在他的博士论文中开发的月球气候模拟。
令他们惊讶的是,环形模式对火星和泰坦的影响比对地球的影响更大。
当研究人员正试图了解这些类型的变异结构是否发生在其他行星大气中时,第一次在火星上做到这一点。通过尝试查看这两个地方的大气层是否存在某种规律的变化,如果存在,就可以对其进行表征和理解。也许这为未来的天气预报铺平了道路,这就是意义和未来工作的所在。
2018 年,美国宇航局的太阳能机遇号火星车已经在火星表面收集数据十多年,但由于一场大范围的沙尘暴而停止运行。
使用环形模式来监测气候,可以让科学家更好地预测此类天气事件在火星上的到来,并防止在未来的任务中发生类似的破坏。
火星地表上的人们依赖太阳能发电,如果不能提前发出警告人们,如果我们不能像我们对地球所做的那样可靠地预测这些尘埃事件,如果这些尘埃事件之一偷偷地袭击他们,并且他们没有足够的能量存储在备用电池中,这可能会使在火星上的生活变得非常困难。
莱斯大学机械工程系和地球、环境与行星科学系的助理教授佩德拉姆·哈桑扎德 (Pedram Hassanzadeh), 将在火星等地进行准确的天气预报描述为“生死攸关的问题”。
环形模式可以在解决这个问题方面发挥重要作用,特别是火星上不存在预测天气的基础设施。
如果人类想去火星并留在那里,可能不会在火星上拥有这种基础设施,使用机器学习构建统计模型可能是一个可行的办法,即使是小型计算机、小型笔记本电脑甚至iPad 可以进行计算,提供一些粗略的估计,对于这种工作,使用环形模式,这可能是解决问题最好的方式。
未来此项研究将扩展到其他行星,例如金星和木星。
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