外星气候地球之鉴

海卫一
极地冰盖蒸发预演地球变暖后果

作为海王星的卫星，海卫一并不是一颗行星，但是它为我们预演着地球的未来。因为与我们的蓝色星球一样，在这个位于太阳系边缘的小小冰冻星球上，大气圈和氮冰形成的冰盖间持续进行着物质交换。“在地球上，极地冰盖的蒸发会使大气压上升。”弗朗索瓦 . 佛杰指出，“目前变化还不大，但随着二氧化碳含量增加，这一效应必将日渐明显。”借助来自海卫一的数据，气候学家已开始对他们的模型进行校正，并用改进后的模型预测气候变暖的后果。


土星
巨型气旋助建通用旋风理论

气候学家们一直需要一个巨大的旋风来改进他们关于旋风的基本理论，并建立大气循环的精确模型……最终他们在土星的大气中找到了所需的研究对象。这张惊人的照片由“卡西尼”探测器拍摄于2012年11月27日，照片上我们只能看到旋风的风眼。但仅仅是这个风眼，面积就达900万平方千米。它所属的巨型气旋覆盖了土星的北极，风速达700千米/时，堪称地球南极涡旋的加强版。后者虽然很不起眼——卫星图像上几乎观察不到——却对地球气候至关重要，是它承担着南极与其余地区的热量交换。根据来自土星的数据，巴黎动力气象学实验室的埃梅里克 . 斯皮加（Aymeric Spiga）正在为其建立第一个全球气候模型，希望能够模拟巨型气旋的形成，从而彻底弄清地球南极涡旋的奥秘。


火星
小型沙尘暴揭秘地球云系形成

火星是研究大气运动的理想实验室。在那里，干冷空气和被太阳烤热的土地之间的温差产生了经久不散的沙尘暴。这些小型龙卷风在火星表面十分普遍，以1978年的“海盗”号探测器为首，所有靠近红色星球的探测器都曾观测到该现象。正如埃梅里克 . 斯皮加所言，“火星上的龙卷风数据比地球上更详细”。这再好也没有了，因为它们是一种最难模拟的大气现象的极端表现，这一现象就是空气从低空向高空的对流。“作为导致云系形成的主因，解决对流问题是开发可靠气候模型的关键。”埃梅里克 . 斯皮加指出。借助火星数据，气候学家希望打造出更精确的气候模型。


金星
极端气候揭示不为人知的现象

对气候学家来说，金星既是一个噩梦般的所在，又是一个绝佳的研究对象。不信请看：气压93000百帕，表面温度470℃，巨大的硫酸云笼罩天空，环绕全球的狂风速度达每小时数百千米，比金星自转速度还要快……的确，金星上会聚了各种极端气候现象，对于模拟试验而言，是个无可置疑的数据宝库。“用于地球，各种地球气候模型得出的模拟结果都差不多，但用于金星，结果却有了出入，这表明某些模型存在缺陷。”弗朗索瓦 . 佛杰解释道。一些在地球上可能被其他复杂气候现象掩盖而不甚明显的效应，在金星上将会显露无余，我们便可了解是何种微小原因导致了如大气分层这般影响深远的后果。

土卫六
通过甲烷验证地球上的水循环

“用地球气候模型成功预测土卫六的气候，这是我们气候学界最伟大的成就之一。”弗朗索瓦 . 佛杰激动地说道。河流、湖泊、雨水、云层……“卡西尼”探测器在这颗围绕土星运行的巨大卫星上发现的景色几乎和地球上的一模一样。“唯一的区别在于，土卫六上，甲烷代替了水，那里下的是甲烷雨。这两种循环非常相似。”巴黎动力气象学实验室的塞巴斯蒂安 . 乐博诺瓦（Sébastien Leb-onnois）介绍道。气候学家于是产生了用土卫六测试地球气候模型的想法……结果令人大喜过望：他们在“卡西尼”探测器观察到甲烷云出现之前就预测到了它们的产生。