面向火星探測，世界航天強國均陸續研制火星大氣模式，為任務登陸選址、科學探測提供氣象環境保障。昨天，記者從中國科學院大氣物理研究所獲悉，該所科研團隊通過自主研發，成功構建了新一代火星大氣模式，該模式對火星大氣環境基本變量具有良好的模擬能力。相關研究成果已在《科學通報》發表。

　　深空探測是科學研究的前沿領域之一，火星作為地球的“鄰居”，已成為當前太陽系探測和行星科學的焦點。然而火星表面大氣環境條件嚴酷，會周期性出現大型沙塵暴，通過火星大氣模式和資料同化系統，構建起一套三維火星大氣再分析數據集，是保障火星探測任務順利實施的基礎。

　　我國計劃在2028年前實施“天問三號”探測任務，將完成人類第一次火星採樣返回，這一過程比“天問一號”任務更加復雜，對精細化火星大氣環境條件的需求也更為迫切。然而，盡管我國此前在火星大氣環境機理研究和數值模擬等方面取得了諸多成績，但尚無自主研發的火星大氣模式。為了給火星登陸探測提供穩定可靠的氣象環境數據支撐，大氣物理所火星研究團隊基於自主研發的高分辨率大氣模式動力框架，將其拓展應用至火星大氣，並在此基礎上引進、耦合了美國宇航局艾姆斯研究中心的火星物理過程，構建起新一代火星大氣模式。

　　目前，該模式已經具備火星沙塵、水和二氧化碳的模擬能力。科研團隊基於我國“祝融號”、美國“維京1號”及“維京2號”的實測數據以及國際火星大氣全球數據集，對該模式開展了評估。結果表明，該模式能成功再現上述3個探測器記錄的火星大氣獨特的地表氣壓“兩峰兩谷”特征，在火星全球地表溫度、緯向急流、極區干冰和沙塵方面也具備良好的模擬性能。

　　接下來，該模式還將不斷升級，圍繞動力框架水平分辨率提升和物理過程改進兩個方面持續發展。隨著火星探測任務復雜度的逐步提高，對火星天氣預報的需求也隨之增加，這是國際行星大氣科學領域最前沿的巨大挑戰之一。科研團隊表示，后續將自主研發適用於火星大氣環境特征的先進資料同化系統，對沙塵暴等火星典型天氣過程開展定量預報，為我國未來火星探測、載人探火、資源開發等任務提供高質量氣象環境保障支撐。（北京日報記者 劉蘇雅）

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