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As Cold As Mars「加拿大像火星一樣寒冷」這個說法是真的嗎?

2018-01-19 (星期五)

早前,加拿大東岸受到來自北極的極地寒流影響,氣溫急降至攝氏零下十多度。坊間又再出現「加拿大跟火星一樣寒冷」的說法了,究竟這假定是真是假?加拿大真的像火星一樣冷嗎?

原來這個說法可圈可點,現在就由 The Weather Network 的氣象學家兼科學編輯 Scott Sutherland 來為我們來分析一下吧!

It was extremely cold in Eastern part of Canada last week, and the comparisons with Mars are starting to pop up again. Is this for real, though? Is it really as cold as Mars across parts of Canada? Well, yes, and no. 

As Cold As Mars「加拿大像火星一樣寒冷」這個說法是真的嗎?

火星探測車「好奇號」

首先講一下,在距離地球約 7,500 萬公里的火星上,有一個美國太空總署(NASA)的氣象站探測車「好奇號 Curiosity」。探測器位於火星上的烈風隕石坑,自 2012 年 8 月以來一直每天將氣象讀數發送到地球。

「好奇號」可以分別查看氣溫地面溫度紫外線輻射和大氣壓力的日常紀錄。探測車分兩個軌跡運行,一方面通過直接感測儀器周遭的空氣,量度距離地面約 2 米高的氣溫;另一方面則測量地面發射的紅外輻射。這樣做可以分開記錄空氣的溫度和地面溫度,因為這兩個值之間通常都存在著顯著的差異,特別是在黑夜和白天。

「好奇號」的任務是尋找火星是否有外星生命,亦曾多次把火星上的影像及土壤樣本送返地球,讓科學家發現火星上可能有能力孕育生命。
「好奇號」的任務是尋找火星是否有外星生命,亦曾多次把火星上的影像及土壤樣本送返地球,讓科學家發現火星上可能有能力孕育生命。
 「好奇號」可以分別查看氣溫、地面溫度、紫外線輻射和大氣壓力的日常紀錄。還可收集用於科學研究的濕度數據,並測量風向和速度。
「好奇號」可以分別查看氣溫、地面溫度、紫外線輻射和大氣壓力的日常紀錄。還可收集用於科學研究的濕度數據,並測量風向和速度。

火星 vs. 地球

和地球一樣,當陽光直接照射火星的地面,地面的溫度會提高,而這些熱量亦會直接傳遞到最接近地面的空氣分子,在空氣中建立對流。地面也會發射紅外輻射,被空氣中的溫室氣體吸收,使空氣變暖。

不過,火星跟地球相比,有幾個不同之處。首先,由於火星距離太陽有 7500 萬公里之多,所以陽光沒有地球那麼強烈;其次火星地表貧瘠,沒有植物或液體作吸收和保溫。再者火星的大氣層極為稀薄,平均氣壓為 6 毫巴,而地球的平均氣壓則有 1013 毫巴,這些極其稀薄的空氣大部分都只集中在接近地面的地方。

因此與地球相比,火星地面儲存的熱量相對較少。薄薄的空氣會令較少的熱量被傳導離開地面,同時又吸收較少從地面發射的紅外輻射,所以傳遞到空氣的熱量大多只會停留在貼近地表的空氣中。因此,如果測量火星地面和對上 2 米的溫度,2 米以上的空氣將顯著比地面寒冷。

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加拿大有可能像火星一樣寒冷嗎?

根據 2018 年 1 月 3 日火星氣象站的報告數據,火星的日間最高空氣溫度為 -21ºC,而最高地面溫度為 -2℃。如只根據空氣溫度這個數字來看,的確加拿大有幾個地方比火星還要冷,例如 Yellowknife  -36ºC、Whitehorse -30ºC、Iqaluit -24ºC、Regina -23ºC 等等。

但是當夜深時份,同樣以 1 月 3 日為例,火星測量到的晚間最低空氣溫度是 -78ºC,即使把風凍效應計算在內,地球的晚間溫度也絕不能如此低溫吧!

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還有一個重要因素需要考慮,就是位置的重要性,或更正確的說 - 緯度。

因為烈風隕石坑位於北緯 5 度,換言之「好奇號」正好位於火星的熱帶地區。相比之下,就等如是在地球上的印尼熱帶雨林中間!目前,火星的南半球正處於冬季,儘管在緯度上並沒有經歷太多的季節變化,但如果我們把火星上的探測器移動到北緯  50 度(大約阿伯特省 Regina 的位置),就算換了是夏季,所錄到的氣溫將會比以上提到的更低!

As Cold As Mars「加拿大像火星一樣寒冷」這個說法是真的嗎?

文章來源 Source: www.theweathernetwork.com