Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Водяной пар в средней атмосфере Марса в пылевой сезон по данным ACS/TGO

Федорова А.А. (1), Montmessin F. (2), Кораблев О.И. (1), Лугинин М.С, (1), Трохимовский А.Ю. (1), Alday J. (3), Беляев Д.А. (1), Игнатьев Н.И. (1), Olsen K. (2), Millour E. (4), Берто Ж.-Л. (2,1), Корса С.Я. (1), Lefevre F. (2), Wilson C. (5), Шакун А.В. (1), Forget Ф. (4), Григорьев А.В. (1), Патракеев А. (1), Maattanen A. (2)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Российская Федерация
(2) LATMOS, CNRS/UVSQ/IPSL, Guyancourt, Франция
(3) AOPP, Department of Physics, University of Oxford,, Оксфорд, Великобритания
(4) Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD), Париж, Франция
(5) AOPP, Department of Physics, University of Oxford, UK, Оксфорд, Великобритания
Вертикальное распределение водяного пара является индикатором роли различных процессов, контролирующих круговорот воды на Марсе. Между тем, его поведение в средней атмосфере, межгодовая и сезонная изменчивость все еще плохо изучены. Последние исследования показали, что вертикальное распределение воды играет главную роль в процессах диссипации водорода на Марсе и потери воды из атмосферы [1]. Вопреки предшествующим представлениям, было обнаружено, что молекулы воды достигают высот 80 км в сезон перигелия на Марсе, и могут быть прямым источником атомарного водорода в верхней атмосфере [2-5].
С апреля 2018 года эксперименты на борту КА TGO (Trace Gas Orbiter) миссии ExoMars 2016 начали непрерывные измерения вертикального распределения водяного пара с высокой точностью и хорошим пространственным покрытием [5]. Здесь мы представляем результаты спектрометра NIR в составе комплекса ACS (Atmospheric Chemistry Suite), полученные за первый год наблюдений в период с Ls 160° до Ls 360° марсианского года 34. Одновременные измерения коэффициента перемешивания водяного пара, вертикального распределения температуры и пыли, а также облаков водяного льда позволили проследить сложное поведение воды в пылевой сезон. Во время глобальных и региональных пыльных бурь, которые произошли в этот период, профили водяного пара показали чрезвычайно динамичное поведение, сильно отличающееся от модельных прогнозов [7].
Проект благодарит финансирование Роскосмоса и CNES. Управление экспериментом ACS финансируется Роскосмосом и ЕКА. Работа частично поддержана грантом Министерства образования и науки Российской Федерации 14.W03.31.0017.

Ключевые слова: Марс, TGO, ACS, атмосфера, водяной пар
Литература:
  1. [1] Chaffin, M.S., Deighan, J., Schneider, N.M., Stewart, A.I.F., 2017. Elevated atmospheric escape of atomic hydrogen from Mars induced by high-altitude water. Nature Geoscience 10, 174–178. https://doi.org/10.1038/ngeo2887
  2. [2] Vandaele, A.C., et al. Martian dust storm impact on atmospheric H2O and D/H observed by ExoMars Trace Gas Orbiter, Nature, 568, pages 521–525, 2019.
  3. [3] Maltagliati, L., Montmessin, F., Korablev, O., et al. 2013. Annual survey of water vapor vertical distribution and water–aerosol coupling in the martian atmosphere observed by SPICAM/MEx solar occultations. Icarus 223, 942-962.
  4. [4] Fedorova A., Jean-Loup Bertaux, Daria Betsis, Franck Montmessin, Oleg Korablev, Luca Maltagliati, John Clarke, Water vapor in the middle atmosphere of Mars during the 2007 global dust storm, Icarus 300, 15 January 2018, Pages 440-457.
  5. [5] Heavens, N. G., et al. (2018). "Hydrogen escape from Mars enhanced by deep convection in dust storms." Nature Astronomy 2(2): 126-132.
  6. [6] Korablev, O., Montmessin, F., and ACS Team: The Atmospheric Chemistry Suite (ACS) of three tpectrometers for the ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter, Space Sci. Rev., 214:7, 2018.
  7. [7] Millour, E. et al. The Mars Climate Database (MCD version 5.3), Geophysical Research AbstractsVol. 21, EGU2019-7153, 2019.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

374