火星探测是当前国家高技术科技竞争力的标志，世界航天强国均研制火星大气模式为登陆选址、科学探测提供气象环境保障。然而，我国此前尚无自主研发的火星大气模式。

　　中国科学院大气物理研究所火星研究团队基于自主研发的高分辨率大气模式动力框架，拓展其应用领域到火星大气。在此基础上，引进并耦合了美国宇航局艾姆斯研究中心的火星物理过程，构建了新一代火星大气模式Global Open Planetary atmospheric model for Mars，缩写GoPlanet-Mars （简称GoMars）。

　　GoMars已经具备火星沙尘、水和二氧化碳的模拟能力。基于我国祝融号、美国维京1、2号的实测数据以及国际火星大气全球数据集评估GoMars，结果表明：GoMars能成功再现3个探测器记录的火星大气独特的地表气压“两峰两谷”特征；在全球地表温度、纬向急流、极区干冰和沙尘方面，GoMars也具备良好的模拟性能。

　　中国科学院大气物理研究所火星研究团队致力于为我国行星大气科学提供开源、稳定、可靠、高分辨率的行星大气数值模式和资料同化系统，以此为大气科学、行星科学等多学科交叉领域合作提供数值模拟平台。

　　本项研究的火星大气模式动力框架研发工作由国家自然科学基金委面上项目（项目批准号42075153）资助。深空探测全国重点实验室和中国科学院大气物理研究所牵引推动了本项火星大气模式的研发。论文的共同第一作者为中国科学院大气物理研究所董理，普业，李艺苑，刘鸿波，刘娟娟，通讯作者为中国科学院大气物理研究所王斌。

文章信息：董理^#, 普业^#, 李艺苑^#,  刘鸿波^#, 刘娟娟^#,  邓世雅, 黄叶薇, 刘明宇, 刘帅, 王斌^*：新一代火星大气模式GoPlanet-Mars V1的研制，科学通报，2023。

文章链接：https://doi.org/10.1360/TB-2023-0699

图1. GoMars和NASA模式模拟的地表气压与祝融号、维京1号、2号观测资料以及OpenMARS再分析资料的对比。祝融号火星车（a）、维京1号（b）、维京2号（c）着陆器观测（黑点）及GoMars模式模拟（红线）地表气压（单位：Pa）随太阳经度（Ls）演变的时间序列；（d）OpenMARS资料，（e）GoMars及（f）NASA模拟的年平均地表气压空间分布。蓝色椭圆和长方形分别对应塔尔西斯高原、水手峡谷；红色五角星及蓝色圆点分别对应祝融号火星车、维京1号（西）、维京2号（东）所在位置。