从运行轨道来看，火星是地球的“邻居”，也是人类可以探索的距离较近的行星之一，它与地球同处太阳系内的宜居带内、同属于岩质行星，因此怀揣着火星可能拥有孕育生命的能力，人类开始了对火星的探索。
自上世纪60年代起，人类开展的火星探测任务不下四十次，也收获了不少振奋人心的成果。例如经过多年的探索研究，在火星上发现了水存在的证据。而随着人类对于火星探索的不断深入，一些假说也随之诞生。
有科学家认为，火星的地质和气候在大约40亿年以前与地球相似，而一些未知的原因使得火星变成现在的“荒漠”，因此，可以通过研究火星的地质与气候变化过程，来窥视地球的“未来”，并进一步研究地球自然演变方向探索地球环境保护的方法。
然而想要研究火星的气候却并非一件易事。事实上，在相关课题中，火星大气模拟是火星研究公认的难点之一。而就在近日，这一难点被我国科学家突破了。
据悉，中国科学院大气物理研究所科研人员成功研发火星大气环流模式GoMars，并基于该模式对火星沙尘循环开展了系统性模拟研究，全面模拟了火星沙尘循环，重点展示了沙尘循环的多时间尺度变率，并成功模拟了其中最具挑战的年际变率。
根据相关报道介绍，该研究究基于GoMars，通过在边界层中引入沙尘湍流混合过程，并结合对地表起沙通量的合理约束，完成了长达50个火星年(约100个地球年)的沙尘循环模拟，系统探究了其多时间尺度变率特征。GoMars完整模拟了沙尘在大气中的运动过程。研究发现，在非全球性沙尘暴年份中，沙尘的日变化与季节变化具有显著的重复性。模拟所得的“气候平均态”成功再现了沙尘在垂直-纬向方向上的季节性分布形态与强度，结果经火星气候分析数据集与“火星气候探测仪”观测资料的验证一致。在日循环尺度上，模拟的尘卷风起沙通量峰值出现在当地时间12:00至13:00之间，也与“火星探路者”火星车的实测记录相符。
而这个实验结果也证明了GoMars的模拟性能，为后续实时火星天气预报提供了重要的技术基础。同时也为后续“天问三号”的火星探测工作提供了一定的技术背景，对于我国全新阶段的火星探测工作，有种重要的意义。
值得一提的是，这也是目前我国首个自主研发的火星大气环流模式，填补中国在火星数值模拟领域长期存在的自主模式空白。
本文参考资料来源：中国新闻网、中国科学院、科技日报
