中国天问一号高分辨率掩星数据首次用于火星大气内重力波的研究

内重力波是大气中能量和动量的重要传递机制。它们通过向上传播，将低层大气的能量和动量输送至高层，对火星大气的整体动力学结构产生影响，同时它们还影响着火星大气中的小尺度扰动，例如沙尘暴的形成和演化、极地涡旋的动力学过程等。

近日，《地球与行星物理（英文）》杂志发表了北京师范大学肖存英教授团队关于火星大气内重力波的研究成果。该团队利用天问一号无线电掩星探测的温度数据，联合MGS掩星数据，提取并研究了火星大气内重力波的垂直波长、频率、能量密度等关键参数特征。研究人员的分析表明火星大气内重力波主要是垂直波长在6到13公里之间的小尺度波，水平波长可延伸至数千公里。这些波几乎垂直传播，频率接近惯性频率，具有低频惯性重力波的特征。相比MGS北半球的结果，基于天问一号得到的内重力波活动强度更大，能量密度更高，耗散程度更小。MGS南半球的数据显示该区域大气浮力频率较高，对应重力波垂直波长较小，表明该地背景大气更稳定，有利于重力波的传播。

这些研究结果有助于我们更好的理解和掌握火星大气内重力波的特征和变化规律，可为校正和优化火星全球大气环流模型提供参考，通过与地球和其他行星的大气重力波的对比将有助于完善我们对行星大气动力学普遍规律的认识。

研究详情请见原文：

Xiao, L., Xiao, C. Y.*, Hu, X., Wang, Z. W., and Wu, X. Q. (2024). Research on internal gravity waves in the Martian atmosphere based on Tianwen-1 and Mars Global Surveyor occultation data. Earth Planet. Phys., 8(6), 890–898. DOI: 10.26464/epp2024067.

原文链接：http://doi.org/10.26464/epp2024067

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