2022年7月21日火星北半球迎来冬至，北半球最冷的时刻！中国刚过冬季为什么要讨论这么寒冷的问题？！别忘了，中国祝融号火星车还在火星北半球乌托邦平原南部探索呢！知己知彼应对困难时，才能游刃有余。所以，火星上的冬天是什么样的？能冷到什么程度？火星的冬天会下雪吗？

先让我们看看火星的大致情况，火星表面平均气温-63摄氏度，由于火星大气稀薄，几乎不能保存热量，所以地表日夜温差大，从几十度到一百多度之间剧烈变化。这种温度变化，随着季节更替尤为明显：夏季火星赤道温度最高可达35度，这和我们熟知的地球夏天没什么区别！而到了冬天，火星两极温度可低至-130度。相比之下，这个数值比地球的“冰窟窿”，南极创造的地球寒冷极值-93.2度，还要冷酷几分。幸好火星北半球的春夏季比秋冬季长75个火星日，这才让祝融号好过一点。

此外，火星秋冬季的魔鬼尘埃风暴也十分吓人，动不动就席卷整个火星，时间长达3~6月。特大风暴，风速能达到180米/秒，是地球上五级飓风风速的2.6倍。

这是着陆纬度更高的美国维京2号，1979年5月传回的乌托邦平原北部的霜冻图像。现在火星上的太阳经度为203.4°。太阳经度，即火星上的太阳直射角度，简写为Ls，是我们划分火星四季的方式。

因为火星公转轨道是椭圆形的，所以轨道上有近日点和远日点。当火星在远日点（Ls=70°）附近移动时，正值北半球的夏天，运移速度比较慢；在近日点（Ls=250°）附近移动时，正值北半球的冬天，运行速度比较快。火星上的季节变化非常大，其自传倾角为25.2°，接近地球目前的23.5°倾角。季节变化会导致天气、地表温度甚至火星表面冰物质分布的变化。太阳经度203.4°火星北半球正处于秋末冬出，而南半球处于春末夏初。

火星极冠夏季少冬季多，就像地球北极冠一样。火星北半球夏季的北极冰冠，年复一年面积大致保持一致。火星北极冠主要由水冰组成，夹杂着一些沙尘层。其中间最厚处约为2公里，与南极冰盖平均厚度相当。其残留冰盖面积几乎是法国的两倍，体积约为格陵兰冰盖的一半。然而，在北半球的冬季，随着季节性极冠的形成，冰盖的面积范围发生了巨大变化。当大气中的二氧化碳和水蒸气以霜的形式凝结到火星表面时，就会形成季节性的冰冠。北极季节性冰冠会向南延伸至北纬53°附近。根据纬度不同，霜层厚度可达一米，这对于高纬度探测器来说是个严峻考验。

在火星北半球的冬天，北极冰盖位于极夜中，所以直到初春我们才能从卫星图片上看到它。并且北极冠大部分时间被一层厚厚的云层笼罩着，这层云被称为北极罩。“北极罩”是由每年夏末的一系列风暴形成的，并持续到仲冬（冬季第二个月）。它很明显，甚至可以通过普通天文望远镜看到。

这是2018年7月中旬（北半球秋季）哈勃太空望远镜拍摄的火星视图，顶部有清晰可见的北极罩，就像火星带了一顶小白帽。一旦极冠在早春冒头，我们就能从轨道器拍摄的图像中看到它。

1970年末和2007年，维京2号和凤凰号着陆器分别访问了火星北部平原。维京2号的着陆点位于北纬48°的乌托邦平原北部，测得的冬季最低气温低至-120摄氏度。凤凰号着陆点位于北纬68°，这里即便在夏天也很冷，以至于每晚都会在火星表面形成霜冻。凤凰号记录的最低气温是-98摄氏度，它还记录到火星北极罩有降雪现象，只是雪花在半空中就升华了。时间来到北半球的秋天，北极罩的增厚云层阻挡了阳光，使其无法正常充电，这导致凤凰号最终被“冻死”。通过火星轨道卫星收集的火星数据表明，火星两极在冬季可能会出现低至-130摄氏度的极端低温。

火星大气含水量低，湿度极低，所以它的冬天即干燥又寒冷。有点像我们所说的寒风嗖嗖嗖的那种感觉。虽然我们通常将“沙漠”视为像撒哈拉沙漠这种炎热的地方，但这个词也可以指很少下雪或降雨的寒冷极地，例如南极干谷或加拿大的德文岛。火星上的条件就属于“寒冷的极地沙漠”。

我们可能看过这样的文章。在特定的日子里，加拿大或西伯利亚，它们是如何比火星上更冷的！但这些故事通常只是参考了好奇号火星车的温度数据，它的降落地点位于火星赤道往南一点，那里的温度类比地球的热带。这些消息经常拿火星南半球的夏季与加拿大或西伯利亚的冬季相比，很显然火星的温度是相对“温暖”的。然而，如果在火星和地球相同的温度下，我们会感觉火星上更暖和些。因为皮肤接触空气对流占身体热量流失的10-15%。空气越稠密，这个过程就越显著，反之亦然。这就是为什么在寒冷的冬天，当湿度很高时，你会感觉更冷。这也是天气预报中“感觉”温度时通常会考虑到湿度的原因。所以在极低湿度和极稀薄大气的条件下，火星要比地球相同温度暖和些。

祝融号降落在火星东经109.9°，北纬25.1°，这里已经入冬。虽说靠近赤道，但冬天的昼夜温差也达百度。祝融号能否抗住火星严酷的寒冬生存下来？能否战胜火星魔鬼尘埃沙尘暴？我们会出视频详解，敬请期待！

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