日本神戶大學(xué)、宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)等組成的研究小組近日宣布，他們通過“拂曉”號金星探測器發(fā)現(xiàn)，覆蓋金星的云中存在巨大的條紋結(jié)構(gòu)，并通過大規(guī)模數(shù)值模擬，再現(xiàn)并闡明了條狀結(jié)構(gòu)的機(jī)理。

金星上空45—70公里處被厚厚的硫酸云層覆蓋，觀測困難，因此金星的大氣現(xiàn)象尚有許多未知部分，如大氣超循環(huán)等。調(diào)查金星氣象，可加深對地球氣象的特殊性和普遍性的理解。

“拂曉”號首次觀測到金星北半球從西北至東南方向、南半球西南至東北方向有數(shù)條寬幅數(shù)百公里、延伸近萬公里的白色條狀結(jié)構(gòu)，呈南北對稱貫穿赤道。研究小組將其命名為“行星規(guī)模條狀結(jié)構(gòu)”。這種巨大條狀結(jié)構(gòu)在地球上尚未觀測到，是金星特有的現(xiàn)象。

研究人員將“拂曉”號上的IR2照相機(jī)捕捉的金星下層云詳細(xì)數(shù)據(jù)，與金星大氣數(shù)值模擬計算程序“AFES-Venus”的高解析度模擬進(jìn)行了分析比較，發(fā)現(xiàn)行星規(guī)模條狀結(jié)構(gòu)的成因關(guān)鍵是“寒帶噴射氣流”。在地球的中高緯度地帶，消除南北大溫差的大規(guī)模流動(傾斜不穩(wěn))形成溫帶氣旋、移動性高氣壓和寒帶噴射氣流。模擬結(jié)果顯示，金星大氣云層也有同樣作用機(jī)理，在高緯度帶形成噴射氣流;而在低緯度帶，由于大規(guī)模流動分布和行星自轉(zhuǎn)效果的大氣波動(羅斯比波)，會出現(xiàn)從赤道至緯度60度附近的巨大渦旋。噴射氣流加入其中，形成渦旋傾斜、伸展，北風(fēng)和南風(fēng)沖突形成條紋狀會聚區(qū)。在會聚區(qū)，南北風(fēng)變成強(qiáng)烈下降流，在薄云層領(lǐng)域形成行星規(guī)模條狀結(jié)構(gòu)。羅斯比波與云層下部的橫跨赤道的波動(開爾文波)結(jié)合，因此維持了南北對稱性。

研究成果刊載在近期的《自然·通訊》上。(記者陳超)

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