● 火星の極冠 北半球 CO2 + H2O 南半球 CO2 年間通して存在する. ● 惑星パラメータ (地球の値) 基本的な物理量 惑星半径(km) 3400 (6400) 重力加速度(m/ss) 3.72 (9.8) 自転角速度(rad/s) 7.08e-4 (7.29e-4) 惑星アルベド 0.24 (0.3) 気象学的パラメータ 平均地表気圧(hPa) 6 (1013) 大気主成分 C02 (N2,O2) 特徴的な物理量 (Zurek et al.(1992)) 放射平衡温度(K) 210 (255) 放射緩和時間(day) 〜2 (>20) スケールハイト(km) 10.8 (7.5) ※1 浮力振動数 N (1/s) 0.6e-2 (1.1e-2) ※2 ロスビー変形半径 L(km) 920 (1150) ※3 ※1 H = RT/g = 200 x 190 / 3 = 4 x 10^4 / 3 〜 10^4m = 10 km ※2 N^2 = g/ \bar{theta}・ d \bar{theta}/ dz ※3 L = NH/f = c/f ロスビーの変形半径って何? (復習してみよう) 1. 回転を感じるスケール 2. スケールアナリシスを行ってやると, 出てくるスケール 3. 回転系でコリオリ力と圧力傾度力がバランスし た定常状態で, 始めに与えた水面差(擾乱)が変 形を受けるスケールである. 変形を受けている部分の回転放物面の傾きより は緩くなる. 外から見ると(静止系からみると) 変形を受けている部分の角速度は周囲の角速度 よりも小さくなっている. 回転系からみると, 中央の変形を受けている部分は, 周囲と逆回転 しているように見える. ● 火星と地球の軌道 - 火星の軌道の方が地球の軌道よりも楕円である. - 火星の北半球の夏って何? 地球だったら 6,7,8月だよね. どうして夏至をはさんでないの ? - なぜか, 北半球の夏至から北半球の秋分までを夏と伝統的に 定義してしまっているようだ. - Ls と SOL の対応表ないかな... ● 過去の探査衛星 - リモートセンシング: 地形, 気温, 水蒸気, ダスト, 極冠 マリナー 9 バイキング 1, 2 マーズグローバルサーベイヤ - 直接観測: 表土, 気温, 気圧, 風光, 風速 バイキング 1, 2 マーズパスファインダ マーズポーラーランダー (失敗) ● 観測事実 - 大きな高低差 (大きな火山) - 海(液体の水)が無い(昔はあった) - 火星の固有磁場は無い. 残留磁場はあるようだ. 反転もしていたら しい. - 南北半球間の非対称 南半球のほうが北半球にくらべ平均的に高い (〜3.8km) 地質学的に見て北半球の方が南半球よりも相対的に新しい. ちなみに, 一番古い所はクレータのいっぱいあるところと考えられ ている. クレータの判別は, 重力場を計ってみるといいらしい. 最近では重 力場の計測から新たにクレータが見付かったようだ. - 気温 リモートセンシングによる子午面分布 着陸船による一点観測 複数の波長で特徴的な高さがあるので, ある程度鉛直分布もわかる. - 地表気圧, 風 温度風で求める(地面を 0 として計算) 着陸船による一点観測 季節変化大 (5〜9hPa) 極冠が現れているときには, 気圧は下がる. (北半球の冬至の時が一番気圧高い. 北半球の気圧低下よりも南半 球の気圧上昇が卓越しているため.) パスファインダの気象のデータはまだちゃんとは公開されていない. 年変動値のギザギザの部分って何? -> 潮夕波(一日と半日)と傾圧波によるものだと考えられている. -> ダストストームの起こっている時にはそちらが上記よりも卓越. - ダスト 可視光に対する光学的厚さ (τ=0.3〜1.5) ダストストーム - 極冠 両極に見られる氷のかたまり 北極冠は CO2 と H2O 南極冠は CO2 極冠の厚さはレーザを用いて詳細に調べられている. ● まとめ 気象データは ... あると言えばある 少ない一点観測と子午面分布 気象に重要な点 地表気圧の季節変化大 (5-9hPa, CO2 凝結のため) 気温の緯度変化大 (220-150K, 海が無いため) 気温の日変化大 (180-270K) ダストによる放射加熱 (ダストストーム時の温度構造に影響) 火星の気象でこれがわかると嬉しいって何? やはりダストストーム. 地球での対応する現象はグローバルには無いだろう. 黄砂とかの現象に何らかの示唆は与えられるかも. 大気の量が少ないので, ちょっとしたダストの加熱でもグロー バルに影響される. ところが, 過去未来の地球, 火星という気候学的な観点から みると, 必ずしもダストストームは加熱だけに効くかどうか は不明である. 地球で巻上がらないダストがなぜ火星では巻上がるのか. 地球のほうが火星よりも大気は重いのに. 普通の説明では, 地球の大気は火星よりも静的安定度が高いので, 巻上がらな い. だけどよく分かってないよね, というお話し. とかなんとか.