火星沙塵暴的起動臨界風速
本文選題:火星 + 沙塵暴; 參考:《中國科學技術大學》2011年碩士論文
【摘要】:火星是一個沙漠化的行星,擁有稀薄的大氣層。自從1971年水手9號飛船進入繞火星飛行軌道后,就有很多關于火星沙塵暴的觀測資料傳回地球;鹦巧洗嬖谟欣谏硥m暴形成的條件,不過由于火星的大氣密度非常低,火星沙塵暴的起動風速要比地球上大許多。海盜1號和海盜2號著陸器在火星表面工作數(shù)年,測得火星沙塵暴的起動一般需要離火星表面2m高處的風速達到30m/s,這相當于地球上的12級颶風。本文通過建立地表風-沙物理模型對火星沙塵暴起動臨界風速的理論值進行計算,根據(jù)中性層結大氣邊界層風速廓線,得到火星表面粒徑為100μm的沙粒的起動風速為2m高處28.7m/s。由于火星上100μm粒徑的沙粒是最容易起動的,其起動風速也就是火星沙塵暴起動風速的臨界值。 本文還對沙塵揚起的機制以及沙塵暴發(fā)生后空氣中懸浮塵粒的粒徑大小進行了研究。在沙粒起動的臨界風速下,沙粒一般需要在地表滾動一個粒徑的距離然后通過與其他沙粒碰撞而跳起。粒徑較小的塵粒由于受到的凝聚力較大,并非最容易起動的,而是靠最先跳起的較大顆粒沙粒與地表碰撞時濺射起來的。本文通過計算表明,在風速為臨界值時,火星大氣中能被維持懸浮的塵粒粒徑小于31μm。
[Abstract]:Mars is a desert planet with a thin atmosphere. Since mariner's 9 spacecraft entered the Martian orbit in 1971, there were many observations about the Martian dust storm back to earth. There was a condition for the formation of a sandstorm on Mars, but because of the very low atmospheric density of Mars, the starting wind of the Martian dust storm The pirate 1 and pirate 2 lander work on the surface of Mars for several years, and the start of the Martian dust storm usually requires a wind speed of 30m/s at the height of 2m from the surface of the Mars, which is equivalent to the 12 hurricane on the earth. This paper establishes the theory of the ground wind sand physical model to start the critical wind speed of the Martian dust storm. The value is calculated. According to the wind velocity profile of the atmospheric boundary layer on the neutral layer, the starting wind speed of the sand particles with the particle size of 100 m on the Martian surface is 2m high, because the grain size of 100 mu m on Mars is the most easy to start, and the starting wind speed is the critical value of the starting wind speed of the Martian dust storm.
In this paper, the mechanism of dust lifting and the size of the suspended particles in the air after the dust storm have been studied. Under the critical wind speed, the sand particles generally need to roll a particle distance at the surface and jump through the collision with other sand grains. It is the most easy to start, but by sputter when the larger particle sand, which is the first jump, is sputter when it collides with the surface. This paper shows that the particle size of the suspended particles in the Martian atmosphere is less than 31 u M. when the wind speed is the critical value.
【學位授予單位】:中國科學技術大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:P185.3
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,本文編號:1874280
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