火星的大氣層非常稀薄，其密度幾乎是地球的百分之一，而引力的只相當於地球的三分之一。因此，在這樣的登陸條件下，火星的沙塵暴幾乎天天都在席捲着整個火星。看過電影火星任務的都有這樣的體會和感受，剛纔還是豔陽高照、萬里無雲的火星天氣，沒過多久就是遮天蔽日的沙塵暴。對於未來的火星任務來說，瞭解火星的大氣情緒是很重要的。

由美國宇航科學研究院和里斯本大學（Ciencias ULisboa）的領導的一項新研究可能會改進我們描述和預測火星天氣的方式。這項研究表明，在火星稀薄的空氣中向上移動的波，以及由空氣擾動引起的波，可以對整個大氣層產生強烈的影響。瞭解這一過程可以解釋在這顆紅色行星上觀察到的太空任務和科學家們用來研究其大氣層工作方式的計算機模擬之間的一些差異。

什麼是大氣重力波？大氣重力波是在大氣中傳播的空氣密度和溫度的微小波動。它們可以由許多過程產生，比如冷暖空氣的相互作用，或者空氣在山上的流動，所有這些都擾亂了大氣的穩定分層。當這些波傳輸和釋放能量時，它們會導致風要麼加速，要麼減速到微風中。因此，它們在地球以及火星和金星的全球大氣環流中都扮演着重要角色。

加布裏埃拉·吉利說，我們把重點放在了大氣的三維模擬和火星勘測軌道器上的火星氣候探測器的觀測結果之間的比較上。包含在對流產生的重力波模型中爲觀測和模擬之間的一些剩餘分歧提供了合理的物理解釋。”

根據目前的研究，這些波似乎與整個大氣的週期性振盪相互作用。這種振盪稱爲日潮，是由晝夜溫度的反差引起的。在火星上，這些潮汐比地球上的潮汐要強烈得多，因爲它的外殼很薄。研究表明，重力波對火星日潮的影響往往會減緩50公里以上高空的風速，這與火星上實際觀測到的情況更爲一致。

科學家目前正在使用巴黎氣象動力實驗室（LMD）開發的三維模型。該模型正在不斷更新，以更忠實地反映火星的氣候。吉利團隊的這項工作就是這些更新之一。它是由對流引起的重力波的計算機表示。它們的具體特性可以在檢查模擬的天氣輸出（即風速、密度和溫度振盪）是否更接近航天器記錄的數據時進行調整。

美國宇航局吉利說，這些行星的模型是瞭解這些星球和地球之間的差異和相似性，以及瞭解我們自己星球的進化的關鍵。

面對困難重重的火星探險任務，任何一個小小的失誤都會造成巨大的人員和財產損失。下一步，美國的科學家們將繼續研究火星的氣候模型，並利用來自未來任務（如Exo Mars和Mars2020）的新數據。”把這些模型應用到類似地球的太陽系外行星上也很重要，這樣我們就可以預測未來幾年計劃用於研究遙遠世界的儀器能夠觀測到什麼。