Mars - Der rote Planet

Mars
rische Modellierung in Form von „Allgemeinen Zirkulations-
Modellen“ (General Circulation Models, GCM), die auf allgemein
anerkannten Prinzipien der Aeronomie und deren physikalischen
Gesetzmäßigkeiten beruhen. Numerische Modelle, die sich prinzipiell
für alle sinnvollen Skalen (begrenzt z.B. nur durch die verfügbare
Rechenkapazität und der Genauigkeit der Ausgangsdaten) entwikkeln
lassen, werden dann im Vergleich mit Meßwerten, die u.a. von
Satelliten vor Ort gewonnen werden, sukzessive verbessert. Im Fall
des Mars ergibt sich der methodische Vorteil, daß sich bereits bestehende
Modelle, die für die Erdatmosphäre entwickelt wurden, relativ
leicht auf den roten Planeten übertragen lassen: Die Rotationsperiode
des Planeten ist mit 24 Stunden und 34 Minuten nur unwesentlich
länger als die der Erde. Auch die Neigung der Rotationsachse in
Bezug auf die Bahnebene ist mit der der Erde durchaus vergleichbar,
was bekanntlich zu ausgeprägten Jahreszeiten führt. Darüber hinaus
ist auch die Skalenhöhe (Bd. VI, 14.7) der stabil geschichteten Atmosphäre
mit der der Erde vergleichbar. Das ergibt im Großen und
Ganzen ein Zirkulationssystem, das auf dem geostrophischen
Gleichgewicht zwischen horizontalen Druckgradienten und Coriolis-
Kraft beruht und deshalb dem irdischen in vielerlei Hinsicht stark
ähnelt. Große Unterschiede gibt es insbesondere in den absoluten
Druckverhältnissen (der Gasdruck auf der Marsoberfläche beträgt
weniger als 1% des irdischen Luftdrucks), in der geringeren
Schwerebeschleunigung und in der völlig andersgearteten chemischen
Zusammensetzung der Marsatmosphäre. Außerdem dauert ein
Marsjahr doppelt so lange als ein irdisches Jahr und auch die Bahnexzentrizität
ist bedeutend größer, was wesentlichen Einfluß auf die
Länge der Jahreszeiten hat. Weiterhin fehlen die Ozeane, die auf der
Erde wichtige Wärmespeicher sind, auf dem Mars völlig, was wiederum
den Vorteil hat, daß man die für die Erde typische komplexe
Wechselwirkung zwischen Hydro- und Atmosphäre nicht modellieren
muß. Dafür spielen die Polargebiete mit ihren Polkappen, die
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