7月21日，“祝融号”火星车
所在的火星北半球
迎来了冬至
即将进入一年最冷的时节
而此时地球的北半球
正值一年中最热的“大暑”
两相对照
可以说是“冰火两重天”
火星为什么也会有冬至？
火星上的天气什么样？
一起看看吧～
冬至中的“至”是极致的意思，除了是中国传统节气之外，也是一种天文现象，北半球在冬至这一天白天是全年中最短的一天，夜晚是最长的一天。因此火星上有冬至也就不奇怪了。
今年7月21日，火星迎来冬至。那么火星冬至到来的标志是什么？中科院紫金山天文台科普主管王科超介绍，像地球一样，火星既会“倾斜着身子”自转，也围绕太阳公转。火星的自转轴倾角是25.19度，这使得在一个轨道周期当中，太阳的直射点也是在南北纬25.19度之间来回移动。火星和地球一样，也存在昼夜交替和四季变化，当太阳直射火星最南端，即南纬25.19度的时候，就是火星的冬至。同理火星上也存在夏至，太阳直射火星的位置到达一年的最北端时，就是火星上的夏至。
火星的自转周期为24小时37分22.7秒，与地球十分接近。但火星年的长度，却比地球年的长度漫长得多。据悉，火星的一年(即火星公转一周)差不多等于地球上的687天，也就是说在火星上，每个季节相当于地球上的6个月，每个季节大概都要比地球上的长一倍。火星的上一次冬至是2020年9月2日，这次则是2022年7月21日。火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球的偏心率更大，因此火星南北半球的四季差异更加显著。火星四季的温度也和地球有较大区别。王科超说，火星到太阳的距离是日地距离的1.52倍，接收到太阳辐射能量更少，只有地球的43%，因此火星上的每个季节，都比地球上更加寒冷。不似地球寒来暑往，火星的四季基本都是寒冷干燥的。火星表面平均温度为-46℃，在不同的季节和时刻，其温度也会发生较大变化。比如，今年5月火星北半球进入冬季，夜晚最低温度甚至降到-100℃以下。在赤道的夏季中午最高温度为35℃。火星大气非常稀薄，其表面大气压不足地球的1%，再加上火星到太阳的距离更远，导致火星的地表平均温度远远低于地球。火星的空间环境和内部地质条件经过数十亿年的复杂变化，造就了其极弱的磁场条件，从而使得太阳风可以肆无忌惮地吹裂和撕扯火星的大气层，气体微粒被吹得“远走”宇宙。火星的大气成分与地球迥异。地球大气层的氧含量约为21%，相比之下，火星大气中的气体主要是二氧化碳（96%），氧含量只占0.13%。火星上大气的运动非常弱，也没有水汽的参与，和地球相比，几乎谈不上有天气。大气越是稀薄，相同体积内的气体分子或原子就越少，想要通过气体微粒的移动来制造足够强的风就越是困难。根据以往登陆火星探测器获取的数据，火星上的风速可以达到96千米/小时，换算之后得出的数值是26米/秒，在地球的“风力等级表”中对应10级，能达到“拔树倒屋”的破坏力。不过要注意，这是火星上的10级风，其破坏力大概只与地球上的4~5级风差不多。当火星北半球进入冬季时，火星正运行到近日点附近，太阳辐射强度更大，此时火星南半球正处夏季，两个半球形成的温差更大，容易在火星全球引发沙尘暴，时间可持续3个月以上。王科超说，特大风暴时，火星风速能达到180米每秒，是地球上五级飓风风速的2.6倍。不过火星表面的气压只有600多帕，不足地球表面气压的1%，因此这样高速的风暴，也仅能扬起微小的沙尘，远不及地球上的沙尘暴。
在火星探测活动中，“火星气象探测”是一项重要任务。火星气象站是火星着陆任务的常备组件，如今正在火星表面工作的“好奇号”火星车、“洞察号”着陆器、“毅力号”火星车，都在长期记录和播报所在地的气象数据。气象站可以通过长期观测火星车附近的气温、气压、风速、风向等气象参数，为我们了解火星的气象状况，追溯火星的气候变化历史积累数据。“祝融号”火星车自2021年5月15日成功实现火星着陆，驶上火星表面以来，向南行驶开展巡视探测，导航地形相机每日对沿途地貌进行成像，行进中次表层雷达、气象测量仪、火星磁强计开机探测，途中遇到岩石、沙丘等特殊地貌时，利用表面成分探测仪、多光谱相机等开展定点探测。“祝融号”的加入，会让火星气象监测网新增一个移动站点。
2021年，NASA尝试发布了第一份火星天气预报。未来，我们也有望根据“祝融号”监测的气象数据，来制作火星天气预报！我们可能每天都会收到这样一份火星天气预报：
今日最高温度为-16℃
最低温度为-73℃
平均大气压823Pa
紫外线辐射水平居中，
春光明媚，欢迎光临火星。
来源 | 中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）
编辑 | 中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）全媒体记者 王婉
