火星の大気は地球のものとは大きく異なります。しかし、その微量の水蒸気は依然として気候において顕著な役割を果たしています。
NASAは火星の大気、天候、気候に非常に関心があります。彼らが火星について知るほど、彼らはより効果的にミッションを計画することができます。また、現在の火星を理解することは、太陽系の歴史、惑星の進化の仕方、そして古代の火星の気候がどのようなものであったかを理解するのに役立ちます。
NASAには、火星の気候を理解することに専念するチーム全体がいます。火星気候モデリングセンターと呼ばれています。彼らの研究は、火星の大気中の3つの重要な要素である水蒸気、二酸化炭素、およびダストに焦点を当てています。以下のシミュレーションでは、水と氷の雲が形成され、一日中分散しています。
火星の雲は地球の雲よりもはるかに薄いです。しかし、それらは同様に動作します。上記のシミュレーションは、北半球の夏の日を示しています。雲は赤道上空に形成され、日の出直前は最も濃くなります。太陽が日中に大気を暖めると、それらは散逸し、夕暮れ時に再び形成し始めます。
シミュレーションは、火星気候モデリングセンターからのものであり、雲は地球よりも薄いにもかかわらず、惑星の風システムで重要な役割を果たすことを示しています。そして、それは惑星の周りの水の動きを形作るのにも役立つことを意味します。
Climate Modeling Centerは、強力なスーパーコンピューターを使用してこれらのシミュレーションを作成しています。惑星の大気は非常に複雑で、それを理解するには強力なコンピューターと高度なモデルが必要です。モデリングセンターでは、彼らは彼らの仕事の多くを大循環モデル（GCM）に依存しています。
センターの仕事の目的の1つは、火星の現在の水循環を理解することです。センターのウェブサイトでは、「観測された水循環が単に北の残骸との交換の結果なのか、それとも活動的なレゴリスなどの他の水源が必要かどうかを判断したい」と述べています。現在、彼らは火星をモデル化しており、北極冠を唯一の水源として使用しています。彼らのシミュレーションは良い結果を出していますが、まだ問題があります。
モデリングセンターはまた、古代の火星と、太陽が薄かった数十億年前の暖かい湿った環境をどのようにして持っていたのかを理解しようとしています。一つの可能性は、火星がより多くの熱を閉じ込めるはるかに厚いCO2雰囲気を持っていたことです。別の可能性としては、影響によって引き起こされる気候変動があります。
センターの別の焦点は火星の塵です。ダストが火星に大きな役割を果たすことは明らかですが、よく理解されていません。 Climate Modeling CenterのWebサイトには、「GCMでダストリフトに使用されているパラメーター化が、すべてのダスト発生イベントに関係する物理をキャプチャしていないことがますます明らかになっています」と述べています。
周期的に、地球は数か月続くことができる地球の砂嵐に包まれています。これらの嵐を理解することは、地球へのミッションを成功させるために必要です。 NASAは、InSight着陸船が砂嵐の終わり近くに火星に到着することを事前に知っていて、それに応じて準備しました。気候モデリングのおかげで、NASAはダストストームの間に上層大気が熱くなり、下層大気が冷えることを知っていました。ミッションエンジニアは、このような状況で動作するようにInSightを準備しました。
気候モデリングセンターは、NASAがスーパーコンピュータを使用する唯一の方法です。 11月18日〜22日にデンバーで開催された国際スーパーコンピューティング会議（SC 19）では、X-57飛行機、初期の銀河が周囲のガスとどのように進化するかのシミュレーション、およびサハラ以南のアフリカにおける樹木をマッピングおよび定量化するための取り組み。
もっと：
- プレスリリース：スーパーコンピュータの目を通して曇りの火星の夜
- プレスリリース：NASAの火星気候モデリングセンターとは
- NASAエームス火星気候モデリングセンター
