沙尘暴|地球沙尘暴和火星沙尘暴哪个更厉害?

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【沙尘暴|地球沙尘暴和火星沙尘暴哪个更厉害?】沙尘暴|地球沙尘暴和火星沙尘暴哪个更厉害?
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从3月14日至3月15日 , 受冷空气影响 , 新疆、甘肃、内蒙古、北京等12省市出现明显的沙尘天气 , 部分地区现沙尘暴 , 中央气象台将沙尘暴预警升级至黄色预警 , 北京的PM10甚至一度达到8000+!这是近10年我国遭遇强度最强、范围最广的一次沙尘天气过程 。 朋友圈里晒出不少“黄”图 , 并惊呼“宛如灾难片” , 甚至有人戏称自己“一觉醒来发现到了火星” 。 那么到底是地球沙尘暴厉害还是火星沙尘暴厉害呢?
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3月15日上午PM浓度爆表
多年来 , 从巴勒斯(Edgar Rice Burroughs)到刘易斯(C. S. Lewis) , 许多科幻作家都曾想象过人类在火星上行走会是什么样子 , 如今我们发射了很多探测器前往这颗红色星球 , 让我们更清楚地了解在它上面发生的一切 。
动态影像总能给大家留下深刻印象 。 电影《火星救援》以一场巨大的沙尘暴开始 , 强大的风吹倒了设备 , 撕裂了天线 , 并摧毁了部分营地 , 宇航员马克·沃特尼被困在了火星上……在很多时候 , 大家提到火星都会联系到沙尘暴 , 似乎沙尘暴是火星挥之不去的烙印 。 火星上极为干燥 , 小风一吹可能会扬起阵阵尘土 , 在火星上经常可以看到小型尘卷风 , 出现范围只有几百平方米 , 持续时间几十秒到几分钟 。 但每年总会出现一些中等规模的沙尘暴 , 会大到覆盖一个平原 , 每次持续数周 。 有时候 , 沙尘暴会发展成超大规模 , 席卷全球 , 把火星染成土黄色 。
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电影《火星救援》剧照
“席卷全球” , 相信这个词能产生足够的震慑力 。 不过 , 需要澄清一点 , 这种全球性沙尘暴并不经常发生 , 平均每隔3-4个火星年 , 大约6~8个地球年才会发生一次 。 火星最强风暴的风速约为28m/s , 按地球上的标准相当于10级风 , 而一些超强台风的近中心风速可以达到60m/s 。 再看这次入侵我国的沙尘天气过程中 , 新疆北部、甘肃中西部、内蒙古大部、华北北部及东北地区西部等地出现6~8级阵风 , 新疆东部、内蒙古中东部部分地区甚至出现10~11级大风 , 已经把火星最大最强沙尘暴比下去了 。
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2018年火星的全球性沙尘暴(来源:NASA)
另外 , 如果只关注风速 , 恐怕会误导人 。 不可忽视的一个因素——火星的大气密度只有地球的1%左右 , 风所能产生的气压小得多 。 我们就拿放风筝来举例 , 在地球上可能需要4级风就能放风筝 , 但是在火星上 , 恐怕需要达到17级风才能把风筝送到空中 。 看来 , 火星上即使是最大的沙尘暴中的风也不一定会把人或设备掀翻 。
让火星产生大规模沙尘暴的重要原因之一是温差而非风速 。 当阳光照射到火星地表 , 使得接近地面的空气迅速变暖 , 这在最近阿联酋“希望”号探测器发回的图片上可以看得很清楚 。 近地表气温高 , 上层空气冷 , 就与地球上产生雷雨的情况相似 , 冷热空气发生对流 , 热空气将表面沙尘带到空中 。 同时 , 火星又不像地球 , 有大量清洁空气可以稀释沙尘 , 更没有大气中的水分或雨水冲刷 , 没有其他条件将这些悬浮颗粒凝聚、增重、下落 , 所以它们只能漂浮 , 等待大气环境渐渐稳定 。
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左上角为“希望”号观测到的火星地表温度 , 红色区域为阳光照射到的地方 。 (来源:EMM)
总结一下 , 火星上大多数情况下是中小型沙尘天气或扬沙 , 发生沙尘暴的概率并不高 , 几年才一次 , 而地球上一年数次 。 就算是全球性沙尘暴 , 范围虽广 , 但是风速(风力)、风压都远不如地球 , 相较之下地球上沙尘暴才更像“世界末日” 。
如果再把地球沙尘暴形容为身在火星 , 那就是对火星沙尘暴有些偏见啦 。
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“机遇”号火星车上的尘土(来源:NASA)
让人感到害怕的唯一一点是 , 火星全球性沙尘暴可能持续数月 , 影响在火星表面的人员和设备工作 。 美国的“机遇”号火星车就是由于遭遇史上最强沙尘暴而不幸失联 。


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