تُعَدُّ التَّكَثُفُ وَالتَّسَامِيُّ لِلثُّلُوجِ عَلَى سَطْحِ الكَوْكَبِ جُزْءًا أَسَاسِيًّا مِنْ دَوْرَتَيْ المَاءِ وَثَانِي أُكْسِيدِ الكَرْبُونِ عَلَى المَرِّيخِ، سَوَاءً مِنْ جَانِبِ مَوْسِمِيٍّ أَوْ يَوْمِيٍّ. وَعَلَى الرَّغْمِ مِنْ أَنَّ مُعْظَمَ الثُّلُوجِ تَقَعُ ضِمْنَ القُبَّعَاتِ القُطْبِيَّةِ، فَإِنَّ الصَّقِيعَ السَّطْحِيَّ يُعْرَفُ بِأَنَّهُ يَتَشَكَّلُ خِلَالَ اللَّيْلِ حَتَّى فِي خَطُوطِ العَرْضِ الاِسْتِوَائِيَّةِ. هُنَا، نَسْتَخْدِمُ بَيَانَاتٍ مِنَ الطَّيَّافِ الحَرَارِيِّ الفَضَائِيِّ الإِمَارَاتِيِّ عَلَى مَتْنِ مُهِمَّةِ الإِمَارَاتِ لِلمَرِّيخِ لِمُرَاقَبَةِ التَّطَوُّرِ اليَوْمِيِّ وَالمَوْسِمِيِّ لِلثُّلُوجِ عَلَى سَطْحِ المَرِّيخِ خِلَالَ مَا يُقَارِبُ عَامًا مَرِّيخِيًّا وَاحِدًا. يُوَفِّرُ التَّغْطِيَةُ الزَّمَنِيَّةُ المَحَلِيَّةُ الفَرِيدَةُ الَّتِي يُقَدِّمُهَا الجِهَازُ الفُرْصَةَ لِمُرَاقَبَةِ ظُهُورِ صَقِيعِ ثَانِي أُكْسِيدِ الكَرْبُونِ الاِسْتِوَائِيِّ فِي النِّصْفِ الثَّانِي مِنَ اللَّيْلِ المَرِّيخِيِّ حَوْلَ الاعْتِدَالَاتِ، إِلَى تَسَامِيهِ عِنْدَ شُرُوقِ الشَّمْسِ.
تَعْتَبِرُ القُبُعَاتُ القُطْبِيَّةُ عَلَى الْمَرِّيخِ الْمَسَاخِ الرَّئِيسِيَّةَ لِكُلِّ مِنْ جَلِيدِ الْمَاءِ وَثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ عَلَى سَطْحِ الْكَوْكَبِ الْأَحْمَرِ، عِنْدَ التَّقَاءِ السَّطْحِ وَالْغِلافِ الْجَوِّيِّ مَعَ تَبَادُلِ نَشْطٍ لِلْمَتَطَايِرَاتِ عَنْ طَرِيقِ التَّسَامُي/التَّكَثُّفِ. نَمُوُّهَا وَانْحِسَارُهَا الْمَوْسِمِيُّ هُوَ عَمَلِيَّةٌ مُهِمَّةٌ فِي دَوَرَاتِ الْمَاءِ وَثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ عَلَى الْمَرِّيخِ الْحَالِيِّ، وَهُمَا مِنَ السِّمَاتِ الرَّئِيسِيَّةِ لِلدَّوْرَانِ الْجَوِّيِّ الْعَالَمِيِّ عَلَى الْمَرِّيخِ . كُلُّ عَامٍ، تَتَكَثَّفُ نِسْبَةٌ كَبِيرَةٌ مِنْ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ الْجَوِّيِّ فِي الْقُبُعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ الْمَوْسِمِيَّةِ مُمَّا يُؤَدِّي إِلَى تَقَلُّبَاتِ سَنَوِيَّةٍ تُقَدَّرُ بِحَوَالِي ثُلُثِ كَتْلَةِ الْغِلاَفِ الْجَوِّيِّ الْعَالَمِيِّ . بَالْإِضَافَةِ إِلَى ذَلِكَ، فَإِنَّ وُجُودَ الْجَلِيدِ عَلَى سَطْحِ الْكَوْكَبِ يُغَيِّرُ مِنَ الْبَيَاضِ وَالْقَصُورِ الْحَرَارِيِّ لِلسَّطْحِ، مُمَّا يُؤَثِّرُ عَلَى مِيزَانِيَّةِ الطَّاقَةِ عَلَى الْمُسْتَوَى الْمَحَلِّيِّ وَكَذَلِكَ الْكَوْكَبِيِّ.
بَيْنَمَا تَقَعُّ الْجَلِيدَاتُ بِشَكْلٍ أَسَاسِيٍّ فِي الْمَنَاطِقِ الْقُطْبِيَّةِ، يُمْكِنُ مُلَاحَظَةُ جَلِيدِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ وَالْمَاءِ أَيْضًا بِشَكْلٍ مَوْسِمِيٍّ فِي خِطَوَطِ الْعَرْضِ الْمُنْخَفِضَةِ، فِي ظِلَالِ الْمُنَحَّدَرَاتِ الْمَوَاجِهَةِ لِلْقُطْبِ أَوْ فِي قَاعِ بَعْضِ الْفَوْهَاتِ . مِنْ مَنْظَرَ أَكْثَرَ عَابِرًا، لُوحِظَ أَيْضًا أَنَّ الصَّقِيعَ يَتَرَسَّبُ عَلَى السَّطْحِ خَلَالَ اللَّيْلِ، وَيَبْقَى حَتَّى الصَّبَاحِ الْبَاكِرِ . لَقَدْ أَظْهَرَتِ الدِّرَاسَاتُ أَنَّ وُجُودَ دَوْرَةِ الصَّقِيعِ الْيَوْمِيَّةِ هَذِهِ لِثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ لَهُ تَأْثِيرًا عَلَى الْعَمَلِيَّاتِ السُّطْحِيَّةِ مِثْلَ تَكْوِينِ الْأَخَادِيدِ أَوْ خُطُوطِ الْمُنَحَّدَاتِ . وَبِالتَّالِي، فَإِنَّ تَحْدِيدَ دَوْرَةِ الصَّقِيعِ الْيَوْمِيَّةِ وَخَصَائِصِ جَلِيدِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ فِي هَذِهِ الْمَنَاطِقِ بِشَكْلٍ أَفْضَلَ أَمْرٌ مُهِمٌّ لِفَهْمِ الْعَمَلِيَّاتِ النَّشِيطَةِ الْحَالِيَّةِ عَلَى سَطْحِ الْمَرِّيخِ. بَالتَّالِي، فَإِنَّ مُرَاقَبَةَ نُمُوِّ وَانْحِسَارِ الْقُبُعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ خَلَالَ السَّنَوَاتِ الْمَاضِيَةِ قَدْ أَظْهَرَتْ تَقَلُّبَاتٍ بَيْنَ السَّنَوَاتِ ، وَمِنَ الْمُثِيرِ لِلاِهْتِمَامِ مُرَاقَبَةُ تَطَوُّرِ كُلِّ مِنْ الْقُبْعَةِ الْقُطْبِيَّةِ الشَّمَالِيَّةِ الْمَوْسِمِيَّةِ وَالْقُبْعَةِ الْقُطْبِيَّةِ الْجَنُوبِيَّةِ الْمَوْسِمِيَّةِ.
فِي هَذِهِ الْوَرَقَةِ، نَسْتَخْدِمُ لَأَوَّلَ مَرَّةٍ بَيَانَاتٍ مِنْ مِهْمَةِ الْإِمَارَاتِ لِاِسْتِكْشَافِ الْمَرِّيخِ لِرَسْمِ خَرَائِطِ وَمُرَاقَبَةِ تَطَوُّرِ الْقُبُعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ عَلَى الْمَرِّيخِ إِلَى جَانِبِ صَقِيعِ ثَانِي أَكْسِيدِ السَّطْحِيِّ اللَّيْلِيِّ فِي خِطَوَطِ الْعَرْضِ الْمُنْخَفِضَةِ. أَوَّلًا، نَصِفُ مَجْمُوعَةَ الْبَيَانَاتِ وَالْأَسَالِيبِ الْمُسْتَخْدَمَةِ فِي هَذِهِ الدَّرَاسَةِ لِلْكَشْفِ وَرَسْمِ خَرَائِطِ الْجَلِيدِ السَّطْحِيِّ. ثُمَّ نستعرض المُرَاقَبَةَ الْمَوْسِمِيَّةِ وَالْيَوْمِيَّةِ لِلْقُبُعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ وَصَقِيعِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ اللَّيْلِيِّ فِي خِطَوَطِ الْعَرْضِ الْمُتَوَسِّطَةِ. أَخِيرًا، نلُخِّصُ النُّقَاطَ الرَّئِيسِيَّةَ لِلدَّرَاسَةِ.
جَهَازُ الطِّيْفِ الْأَشْعَةِ تَحْتَ الْحَمْرَاءِ لِلْمَرِيْخِ (EMIRS) عَلَى مَتْنِ مَهِمَّةِ الْإِمَارَاتِ لِاِسْتِكْشَافِ الْمَرِيْخِ (EMM) “الْأَمَلُ” هُوَ جَهَازٌ طِيْفِيٌّ لِتَحْوِيْلِ فُورِيِّيَّةٍ يَرَاقِبُ سَطْحَ وَجَوِّ الْمَرِيْخِ بَيْنَ 6 وَ 100 بِدَقَّةٍ طِيْفِيَّةٍ قَابِلَةٍ لِلتَّحْدِيدِ تَبْلُغُ 5 cm\(^{-1}\) أَوْ 10 cm\(^{-1}\) اِبْتِدَاءً مِنْ فِبْرَايِرِ 2021 . الْمَدْرَارُ الْفَرِيدُ لِـ EMM يُتَيِّحُ لِـ EMIRS مُرَاقَبَةً كَامِلَةً سَطْحَ الْمَرِيْخِ عَبْرَ جَمِيْعِ الْأَوْقَاتِ الْمُحَلِّيَّةِ فِي \(\sim\)4 مُدَارَاتٍ، وَالَّتِي تُعَادِلُ \(\sim\)5 درجات مِنْ \(L_s\)، أَوْ 10 أَيَّامِ أَرْضِيَّةٍ. لِكُلّ مُرَاقَبَةِ نَهَارِيَّةٍ بِوَاسِطَةِ EMIRS، يُتَمَّ الْحُصُوْلُ عَلَى صُوَرٍ عَالِيَّةِ الدَّقَّةِ بِالْأَشْعَةِ فَوْقَ الْبِنَفْسَجِيَّةِ الْمُرَئِيَّةِ لِلْقُرْصِ الْمَرِيْخِيِّ بِالْكَامِلِ مُبَاشَرَةً قَبْلَ ذَلِكَ بِوَاسِطَةِ جَهَازِ الْإِمَارَاتِ لِلتَّصْوِيْرِ الْاِسْتِكْشَافِيِّ (EXI) . تَنْسِيقُ هَذَيْنِ الْجِهَازَيْنِ يُسَمِّى بِمُقَارَنَةِ مُبَاشَرَةِ بَيْنَ مُجَمَّتَيِ الْبَيَانَاتِ.
مَعَ حَجْمِ بِكْسَلٍ يَتَرَاوَحُ عَادَةً بَيْنَ 100 وَ 300 كِمَّ، مِنَ الْمُهِمِّ النَّظَرُ فِي الْمَدَى الْمَكَانِيِّ لِكُلِّ بِكْسَلٍ لِحِسَابِ الْخَرَائِطِ بِدَقَّةٍ، خَاصَّةً لِدُرَاسَةِ الْمَنَاطِقِ الْقُطْبِيَّةِ حَيْثُ تَكُونُ زَوَايَا الْانِبِعَاثِ مُرْتَفِعَةً. وَمَعَ ذَلِكَ، عَلَى الرَّغْمِ مِنْ تَوْفِيرِ مُضَلَّعَاتِ بَصَمَاتِ الْبِكْسَلِ كَمَا تَمَّ حَسَابُهَا بِوَاسِطَةِ نَوَى SPICE لِلْمُسْتَخْدِمِينَ، فَإِنَّ اسْتِخْدَامَهَا لِإِنْشَاءِ الْخَرَائِطِ لَيْسَ بِدِيهِيًّا وَيَسْتَغْرِقُ وَقْتًا طَوِيْلًا. لِذَلِكَ، قُمْنَا بِتَطْوِيْرِ وَحْدَةِ بَايْثُوْنِ جَدِيْدَةٍ تُسَمَّى “SPiP” (مَشْرُوْعُ بَصْمَةِ بِكْسَلِ الْمُرَكَّبَةِ الْفَضَائِيَّةِ) الَّتِي تُوَلِّدُ تَقْرِيْبًا لِبَصْمَاتِ الْبِكْسَلِ الْمُعْرَضَةِ عَلَى خَرِيطَةٍ مُنْتَظَمَةٍ لِخُطُوْطِ الْطُوْلِ وَالْعَرْضِ بِاِسْتِخْدَامِ الْهَنْدَسَةِ الثَّلَاثِيَّةِ الْأَبْعَادِ وَافِتْرَاضٍ (حَتَّى الْآنَ) كُوَكْبٍ كُرَوِيٍّ . فِي هَذِهِ الدَّرَاسَةِ، نَسْتَخْدِمُ دَرَجَةَ حَرَارَةِ سَطْحِ الْمَرِيْخِ الَّتِي تَمَّ اِسْتِرْجَاعُهَا مُسَبِّقًا بِاِسْتِخْدَامِ خُوَارِزْمِيَّةٍ مُتَعَدِّدَةِ الْخُطَوَاتِ تَمَّ تَطْبِيقُهَا عَلَى جُزْءِ كَبِيرٍ مِنْ طَيِّفِ EMIRS بَيْنَ 7.6 وَ 40 بَاسِثَا ءَ النِّطَاقِ الْقَوِيِّ لِامْتِصَاصِ ثَانِيَ أُكْسِيْدِ الْكَرْبُوْنِ عِنْدَ 15 بَيْنَ \(L_s=6^\circ\) (MY 36) وَ \(L_s=11^\circ\) (MY 37)، أَيْ مَدَارَاتِ EMM مِنْ 8 إِلَى 323. تَمَّ تَقْدِيْرُ الشَّكُوْكِ فِي قِيْمَ ةِ دَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ الْمُسْتَرْجَعَةِ بِحَوَالِي 1 K .
ثُمَّ، مِنْ أَجْلِ مَنْعِ تَحَيُّزِ الْأَدَوَاتِ وَالتَّشَوُّهَاتِ فِي الْبَيَانَاتِ، نَعْتَبِرُ فِي خَرَائِطِنَا فَقَطَ الْبَيَانَاتَ مِنَ الْبِكْسَلَاتِ الَّتِي تَلْبِيْ الشُّرُوْطَ أَدَنَاهُ:
زَاوِيَّةُ الْانِبِعَاثِ أَقَلُّ مِنْ 80 درجة.
دَرَجَةُ حَرَّارَةِ السَّطْحِ الْمُسْتَرْجَعَةِ بَيْنَ 140 وَ 300 K.
كَامِلُ مَجَالِ الرُّؤْيَةِ لِلْبِكْسَلِ ضِمْنَ قُرْصِ الْمَرِيْخِ.
نَظَرًا لِأَنَّ الْجَلِيدَ يَمْتَلِكُ قُدْرَةَ حَرَارِيَّةٍ أَعْلَى مِنَ التُّرْبَةِ الْمِرَّيْخِيَّةِ الْعَادِيَّةِ (عَادَةً \(>2{,}000\) J K\(^{-1}\) m\(^{-2}\) s\(^{-1/2}\) لِجَلِيدِ الْمَاءِ و \(>1{,}000\) J K\(^{-1}\) m\(^{-2}\) s\(^{-1/2}\) لِجَلِيدِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ مَقَابَلَ \(\sim 200\) J K\(^{-1}\) m\(^{-2}\) s\(^{-1/2}\) ), يُمْكِنُنَا اِكْتِشَافَ وُجُودُ الْجَلِيدِ السَّطْحِيِّ الَّذِي يَظَلُّ مُسْتَقِرًّا طَوَالَ الْيَوْمِ مِنْ خِلَالِ اِنْخِفَاضِ سِعَةِ تَقَلُّبَاتِ دِرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ الْيَوْمِيَّةِ لِهَذِهِ الْمَنَاطِقِ. وَبِالتَّالِي، نُنْتِجُ خَرَائِطَ لِدَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ مِنْ اِسْتِرْجَاعَاتِ EMIRS فِي جَمِيعِ الْأَوْقَاتِ الْمَحَلِيَّةِ الْمَرِّيخِيَّةِ وَنَحْسَبُ التَّقَلُّبَاتِ الْيَوْمِيَّةِ لِتَحْوِيلِهَا إِلَى خَرَائِطِ لِوُجُودِ الْجَلِيدِ السَّطْحِيِّ الْمُسْتَقِرِّ يَوْمِيًّا. لَقَدْ تَوَصَّلْنَا إِلَى هَذِهِ الطَّرِيقَةِ لِتَقَلُّبَاتِ دِرَجَةِ الْحَرَارَةِ بَدْلًا مِنْ اِسْتِخْدَامِ دَرَجَاتِ الْحَرَارَةِ السَّطْحِيَّةِ الْمُطْلَقَةِ مِنْ أَجْلِ تَضْمِينِ جَلِيدِ الْمَاءِ فِي اِسْتِرْجَاعَاتِنَا. عَلَى الرَّغْمِ مِنْ أَنَّ وُجُودَ جَلِيدِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ يُمْكِنُ اِسْتِنْتَاجُهُ بِثِقَةٍ مِنْ دَرَجَةِ الْحَرَارَةِ السَّطْحِيَّةِ الْمُطْلَقَةِ، فَإِنَّ تَحْدِيدَ جَلِيدِ الْمَاءِ أَكْثَرُ تَحَدًّا حَيْثُ يَجِبُ أَنْ نَؤْخُذَ فِي اَلْاِعْتِبَارِ وُجُودَ الْمَاءِ الْمُتَاحِ، وَقَدْ تَظْهَرُ بَعْضُ الْأَمَاكِنِ دَرَجَةَ حَرَارَةٍ مُتَوَافِقَةٍ مَعَ جَلِيدِ الْمَاءِ بَيْنَمَا هِيَ فِي الْوَاقِعِ خَالِيَةٌ مِنَ الْجَلِيدِ. يُمْكِنُ مُلاَحَظَةُ أَنَّ هَذِهِ الطَّرِيقَةَ لَا تَسْمَحُ لَنَا بِالْحُصُولِ عَلَى أَيِّ مَعْلُومَاتٍ حَوْلَ تَكْوِينِ الْجَلِيدِ. وَبِالتَّالِي، بَالنِّسْبَةِ لِهَذِهِ الْخَرَائِطِ، يُمْكِنُ أَنْ يُشِيعَ مَصْطَلَحٌ “الْجَلِيدُ” إِلَى جَلِيدِ الْمَاءِ أَوْ جَلِيدِ ثَانِي أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ.
نُقْطَةٌ جَدِيرَةٌ بِالْمُلَاحَظَةِ: فِيمَا يَلِي، يُتَمُّ تَكْرِارُ الْبَيَانَاتِ عَلَى كِلِّ الْجَانِبَيْنِ مِنَ الْخَرَائِطِ (أَيْ مِنْ حِيَثِ خَطِّ الطُّولِ) عَنْدَ تَشْغِيلِ الِاسْتِيفَاءِ وَالتَّنْعِيمِ لِمَنْعِ تَأْثِيرَاتِ الْحَافَّةِ وَأَيِّ اِعْتِمَادٍ عَلَى اِخْتِيَارِ خَطِّ الطُّولِ الْمُرَكَّزِ.
أَوَّلاً، نَجْمَعُ جَمِيعَ قِيَمِ دَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ الْمُسْتَرَجَعَةِ مِنْ EMIRS الَّتِي تَلْبَي شُرُوطَ تَصْفِيةِ الْبَيَانَاتِ عَلَى مُدَارِ 4 مَدَارَاتٍ مُتَتَالِيَّةٍ لِـ EMM لِلْحُصُوْلِ عَلَى تَغْطِيَةِ مَكَانِيَّةٍ كَامِلَةٍ لِجَمِيعِ الْأَوْقَاتِ الْمَحَلِيَّةِ. ثُمَّ، نَحْسَبُ خَرَائِطَ دَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ لِفَتْرَاتِ زَمَنِيَّةٍ مَحَلِيَّةٍ مُدَتُهَا 1 سَاعَةٍ بِدِقَّةٍ مَكَانِيَّةِ تَبْلُغُ \(0.5^\circ \times 0.5^\circ\) مِنْ خَلَالِ (أ) إِسْقَاطِ بَصَمَاتِ الْبِكْسِلِ، (ب) الِاسْتِيفَاءِ الْخَطِّيِّ لِلْبَيَانَاتِ عَلَى شُبُكَةِ خَطُوطِ الطُولِ/العُرْضِ بِأَكْمَلِهَا بِاِسْتِخْدَامِ scipy.interpolate.griddata ، وَ (ج) التَّنْعِيمِ الْغَاوِسِيِّ بِانْحِرَافِ مُعَيَّارِيٍّ \(\sigma=5\). نَحْسَبُ أَيْضًا لِكُلِّ خَرِيطَةٍ تَقْدِيرَ كَثَافَةِ النِّوَاةِ الْغَاوِسِيَّةِ (KDE) لِبَيَانَاتِنَا لِكُلِّ خَرِيطَةٍ عَبْرَ scipy.stats.gaussian_kde ، وَنُعَلِّمُ بِـ “كَثَافَةِ بَيَانَاتٍ مُنْخَفِضَةٍ” جَمِيعَ بِكْسِلَاتِ الْخَرَائِطِ النِّهَائِيَّةِ الْمُرْتَبِطَةِ بِـ KDE أَقَلَّ مِنْ \(5 \times 10^{-6}\)، وَقَدْ تَمَ ضَبْطُ هَذِهِ الْقِيَمِةِ تَجْرِيبِيًّا بِالْمُقَارَنَةِ مَعَ خَرَائِطِ بَصَمَاتِ الْبِكْسِلِ.
بَعْدَ ذَلِكَ، مِنْ أَجْلِ زِيَادَةِ تَغْطِيَةِ الْبَيَانَاتِ وَمَنْعِ اِسْتِرْجَاعَاتِ دَرَجَةِ الْحَرَارَةِ الْعُرْضِيَّةِ الْمُحْتَمَلَةِ مِنْ بَعْضِ الْبِكْسِلَاتِ، نَقُومُ بِتَجْمِيعِ الْبَيَانَاتِ فِي خِرَائِطِ مُدَّتُهَا 3 سَاعَاتٍ. لِلْقِيَامِ بِذَلِكَ، نَقُصُ كُلَّ خَرِيطَةٍ مُدَّتُهَا 1 سَاعَةٍ لِلْاِحْتِفَاظِ فَقَطَ بِالْبِكْسِلَاتِ ذَاتِ كَثَافَةِ الْبَيَانَاتِ الْعَالِيَةِ وَنَحْسَبُ الْوَسَيْطَ بَيْنَ الْخَرَائِطِ الثَّلَاثِ المُتَتَالِيَةِ. ثُمَّ، نَطْبَقُ مَرَّةً أُخْرَى الِاسْتِيفَاءَ الْخَطِّيَّ وَمُرْشِحَ التَّنْعِيمِ الْغَاوِسِيِّ (بِانْحِرَافِ مُعَيَّارِيٍّ \(\sigma=10\)) لِإِعَادَةِ بِنَاءِ الْبَيَانَاتِ عَلَى شُبُكَةِ خَطُوطِ الطُولِ/العُرْضِ بِاِسْتِكْمَالِهَا، وَنُعَلِّمُ بِـ “كَثَافَةِ بَيَانَاتٍ مُنْخَفِضَةٍ” الْبِكْسِلَاتِ الَّتِي تَمَّ إِعَادَةُ بِنَاءِهَا بِوَاسِطَةِ الِاسْتِيفَاءِ (أَي بِدُونِ أَيِّ بَيَانَاتٍ مِنْ وَاحِدَةٍ مِنْ الْخَرَائِطِ الْأَوْلِيَّةِ الْمَقْطُوعَةِ الثَّلَاثِ). هَذَا يَمْنَحُنَا مَجْمُوعَةً مِنْ 8 خَرَائِطَ لِدَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ لِلْأَوْقَاتِ الْمَحَلِيَّةِ الَّتِي تَتَرَاوَحُ مِنْ 00:00 إِلَى 24:00 مَعَ التَّجْمِيعِ الْتَّالِي: 00/03/06/09/12/15/18/21/24.
ثُمَّ، نَحْسَبُ خَرِيطَةَ لِسَعَةِ تَقَلُّبَاتِ دِرَجَةِ الْحَرَارَةِ الْيَوْمِيَّةِ بِاِسْتِخْدَامِ الْبِكْسِلَاتِ الَّتِي لَدَيْنَا فِيهَا 7 نُقَاطِ بَيَانَاتٍ عَلَى الْأَقَلِّ (مِنْ 8) عَلَى مُدَارِ الْيَوْمِ. نَسْتَثْنِي الْقِيَمَ الْقَصْوَى وَالدَنِيَا لِكُلِّ بِكْسِلٍ لِمَنْعِ نَتَائِجِنَا مِنْ التَّأَثُّرِ بِالْمُشْكِلَاتِ الْبَيَانِيَّةِ الَّتِي قَدْ تُؤَثِّرُ عَلَى خَرِيطَةٍ وَاحِدَةٍ وَنَحْسَبُ الْفَرْقَ بَيْنَ أَقَصَى وَأَدْنَى قِيَمِ دِرَجَةِ الْحَرَارَةِ مِنَ الْبَيَانَاتِ الْمُتَبَقِّيَّةِ \(\Delta T\). هَذَا يُوَفِّرُ لَنَا خَرِيطَةً لِسَعَةِ تَقَلُّبِ دِرَجَةِ الْحَرَارَةِ بَيْنَ النَّهَارِ وَاللَّيْلِ. تُحَوُّلُ خَرِيطَةُ \(\Delta T\) هَذِهِ إِلَى خَرِيطَةِ لِلْجَلِيدِ الْمُسْتَقِرِ يَوْمِيًّا عَلَى السَّطْحِ مِنْ خَلَالِ مَعَايِرَةٍ مَصْنُوعَةٍ مِنْ مُقَارَنَةٍ مَعَ صُورَ EXI. لِلْقِيَامِ بِذَلِكَ، قَمْنَا بِالْمُقَارَنَةِ لِـ 9 قِيَمٍ مُخْتَلِفَةٍ مِنْ \(L_s\) تَتَرَاوَحُ مِنْ \(L_s=58^\circ\) إِلَى \(L_s=290^\circ\) لِلْمَدَى الْعُرْضِيِّ لِلْقُبَعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ الْمُسْتَمْدَةِ مِنْ عَدَّةِ صُورِ EXI مَعَ خَرَائِطِ \(\Delta T\) الْمَحْسُوبَةِ بِاِسْتِخْدَامِ EMIRS، وَحَدَّدْنَا قِيَمَ \(\Delta T\) فِي مَلَاحَظَاتِ EMIRS الْمُرْتَبِطَةِ بِوُجُودِ الْجَلِيدِ السَّطْحِيِّ عَلَى صُورِ EXI الْمُكْتَسَبَةِ خِلَالَ نَفْسِ الْوَقْتِ. تَمَيَّزَ هَذِهِ الْخَرِيطَةُ لِلْجَلِيدِ ثَلَاثَ فُئَاتٍ:
“جَلِيدُ” لِلْبِكْسِلَاتِ الْمُرْتَبَطَةِ بِـ \(\Delta T \leq25~\mathrm{K}\)
“رُبَّمَا جَلِيدُ” لِلْبِكْسِلَاتِ الْمُرْتَبَطَةِ بِـ \(25~\mathrm{K} < \Delta T \leq35~\mathrm{K}\)
“لَيْسَ جَلِيدُ” لِلْبِكْسِلَاتِ الْمُرْتَبَطَةِ بِـ \(\Delta T > 35~\mathrm{K}\)
قَدْ تَبْدُوُ عَتْبَاتُ \(\Delta T\) هَذِهِ مُرْتَفِعَةً نِسْبَةً مُقَارَنَةً بِمَا سَيَتَوَقَّعُ لِلْأَسْطُحِ الْمُغَطَّاةِ بِالْجَلِيدِ بِشَكْلٍ مُسْتَمِرٍّ، وَلَكِن بِسَبَبِ حَجْمِ بَصَمَاتِ بِكْسِلِ EMIRS الْكَبِيرِ، خَاصَّةً فِي الْعُرْضِ الْعَالِيِّ، قَدْ تَشْمَلُ بَعْضَ الْبِكْسِلَاتِ مَزِيجًا مِنَ الْمَنَاطِقِ الْجَلِيدِيَّةِ وَغَيْرِ الْجَلِيدِيَّةِ. سَيَمِيلُ هَذَا إِلَى زِيَادَةِ دِرَجَةِ الْحَرَارَةِ الْمُسْتَرَجَعَةِ عِنْدَمَا تَكُونُ بَعْضُ أَجْزَاءِ بَصَمَاتِ الْبِكْسِلِ
أَخِيْرًا، نُعَلِّمُ بِـ “كَثَافَةِ بَيَانَاتٍ مُنْخَفِضَةٍ” الْبِكْسِلَاتِ مِنْ خَرِيطَةِ الْجَلِيدِ الْمُرْتَبَطَةِ بِأَقَلَّ مِنْ 7 بِكْسِلَاتِ “ذَاتِ كَثَافَةِ بَيَانَاتٍ عَالِيَةِ” مِنْ خَرَائِطِ دَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ الْمَجْمُوعَةِ كُلِّ 3 سَاعَاتٍ؛ وَنُعَلِّمُ الْخَرِيطَةِ بِأَكْمَلِهَا بِـ “جُودَةِ مُنْخَفِضَةٍ” إِذَا تَمَّ وَضْعُ عَلَامَةٍ عَلَى أَكْثَرَ مِنْ 50% مِنْ نَقَاطِ بَيَانَاتِهَا بِـ “كَثَافَةِ بَيَانَاتٍ مُنْخَفِضَةِ”. تَتَضَمَّنُ هَذِهِ الْخَرَائِطُ أَيْضًا فِي الْمُنْتَجَاتِ L3 الَّتِي أَصْدَرَتْهَا أَدَاةُ EXI كَأَقْنِعَةِ جَلِيدٍ مُرْتَبَطَةِ بِعُمْقِ الْبَصَرِيَّ لِلْغَيْوِمِ، حَيْثُ لَا تَسْتَطِيعُ الِاسْتِرْجَاعَاتُ الْتَّمْيِيزَ بَيْنَ الْجَلِيدِ الْجَوِيِّ وَالْجَلِيدِ السَّطْحِيِّ .
بِطَرِيقَةٍ مُمَاثِلَةٍ لِمَا يُتَمُّ عَمَلُهُ لِخَرَائِطِ الْجَلِيدِ الْمُسْتَقِرَّةِ يَوْمِيًّا، نَخْتَارُ جَمِيعَ قِيَمِ دَرَجَاتِ الْحَرَارَةِ السَّطِحِيَّةِ لِجِهَازِ EMIRS ٱلَّتِي تَمَّ ٱسْتِرْجَاعُهَا سَابِقًا عَلَى مَدَارِ أَرْبَعِ مَدَارَاتٍ مُتَتَالِيَةٍ، وَنُقَارِنُهَا بِدَرَجَةِ تَجَمُّدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ ٱلْمَحْسُوبَةِ لِكُلِّ بِكْسِلٍ وَفْقًا لِقَانُونِ كلاپِيرون : \[\label{eq:Tco2} \ln P = \alpha - \frac{\beta}{T_{CO2}}\] مَعَ \(\alpha=23.3494\)، \(\beta=3182.48\)، وَ\(P\) هُوَ الضَّغْطُ ٱلْجُزْئِيُّ لِثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ وَٱلَّذِي يُؤْخَذُ بِنِسَبَةِ 96% مِنَ ٱلضَّغْطِ ٱلسَّطِحِيِّ ٱلْكُلِّيِّ (بِوَحْدَةٍ مِلِّيبَارٍ فِي ٱلْمَعَادِلَةِ ([eq:Tco2])) . بِمَا أَنَّهُ لَا يُمْكِنُ ٱسْتِرْجَاعُ \(P\) بِشَكْلِ مَوْثَوقٍ مِنْ بَيَانَاتِ EMIRS وَحْدَهَا، يُتَمُّ أَخْذُهَا مِنْ قَاعِدَةِ بَيَانَاتِ مَنَاخِ ٱلْمَرِّيخِ (MCD) وَيُتَمُّ حَسْبُهَا لِتَتَطَابُقِ مَعَ مَعَايِيرِ ٱلْمُلَاحَظَةِ لِكُلِّ مُلَاحَظَةِ EMIRS . فِيمَا يَلِي، ٱعْتِبَارَـا مِنْ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ هُوَ ٱلْمُكُوِّنُ ٱلرَّئِيسِيُّ لِلْغَلَافِ ٱلْجَوِّيِّ ٱلْمَرِّيخِ، فَإِنَّ تَكَوُّنَ ٱلصَّقِيعِ مِنْ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ عَلَى ٱلسَّطْحِ لَا يَقْتَصِرُ عَلَى وُجُودِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ ٱلْغَازِيِّ (عَلَى عَكْسِ صَقَيَعِ ٱلْمَاءِ)، لِذَا سَنَعْتَبِرُ أَنَّ ٱلصَّقِيعَ مِنْ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ مَوْجُودٌ عَلَى ٱلسَّطْحِ فِي أَيِّ مَكَانٍ تَكُونُ فِيهِ دَرَجَةُ حَرَارَةِ ٱلسَّطْحِ ٱلْمُسْتَرْجَعَةِ \(T\) أَقَلُّ مِنْ ٱلْمُتَوَقَّعَةِ. وَمَعَ ذَلِكَ، إِذَا كَانَ بِكْسِلٍ EMIRS مُغَطًّى جُزْئِيًّا فَقَطْ بِجَلِيدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ، فَإِنَّ دَرَجَةَ الْحَرَارَةِ ٱلْمُسْتَرْجَعَةِ (ٱلْمُتَوَسَّطَةُ عَلَى مَسَاحَةِ الْبِكْسِلِ بِأَكْمَلِهَا) سَتَكُونُ أَعْلَى مِنْ دَرَجَةِ تَجَمُّدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ ٱلْمُتَوَقَّعَةِ لِأَنَّ جُزْءًا مِنَ السَّطْحِ ٱلْمُرَصَّدِ سَيَكُونُ غَيْرَ مُتَجَمِّدٍ وَأَدْفَأَ مِنَ الْجُزْءِ ٱلْمُتَجَمِّدِ. وَبَالتَّالِي، سَنَتَمَكَّنُ فَقَطْ مِنْ ٱكْتِشَافِ جَلِيدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ ٱلسَّطْحِيِّ ٱلَّذِي يَغْطِي بِكْسِلٍ EMIRS بِأَكْمَلِهِ.
نَقُومُ بِٱسْقَاطِ النَّتَائِجِ عَلَى مَسَارَاتِ كُلِّ بِكْسِلٍ فِي شَرَائِحَ مِنْ 3 سَاعَاتٍ مِنَ ٱلْوَقْتِ ٱلْمَحَلِّيِّ، مُرَكَّزَةً عَلَى كُلِّ سَاعَةٍ مِنَ ٱلْيَوْمِ، بِدِقَّةٍ مَكَانِيَّةٍ تَبْلُغُ \(0٫5^\circ \times 0٫5^\circ\). وَهَذَا يُنْتِجُ عَنْهُ 24 خَرِيطَةً تَحْتَوِي عَلَى 3 قِيَمٍ:
“جَلِيدُ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ” إِذَا كَانَ \(T \leq {T_{CO2}}\)
“لَا جَلِيدُ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ” إِذَا كَانَ \(T > {T_{CO2}}\)
“رُبَّمَا جَلِيدُ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ” إِذَا كَانَ هُنَاكَ تَدَاخُلٌ بَيْنَ مَسَارَاتِ الْبِكْسِلَاتِ ٱلْمُرْتَبِطَةِ بِدَرَجَاتِ حَرَارَةِ “جَلِيدُ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ” وَ“لَا جَلِيدُ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ”
ثُمَّ، نَسْتَخْدِمُ تَقْنِيَّةَ ٱلِاِسْتِيْفَاءِ ٱلْأَقْرَبِ لِلْبِكْسِلِ لِـإِعَادَةِ بَنَاءِ خَرِيطَةِ كَامِلَةِ لِوُجُودِ جَلِيدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ بِـاِسْتِخْدَامِ scipy.interpolate.griddata . وَأَخِيرًا، نَحْسُبُ تَقْدِيرَ الْكَثَافَةِ الْغَاوُوسِيَّةِ لِبَيَانَاتِنَا لِكُلِّ خَرِيطَةٍ عَبْرَ scipy.stats.gaussian_kde ، وَنَعْلَمُ كَ “كَثَافَةِ بَيَانَاتِ مُنْخَفِضَةِ” جَمِيعَ بِكْسِلَاتِ الْخَرَائِطِ النِّهَائِيَّةِ ٱلْمُرْتَبِطَةِ بِكَثَافَةٍ أَقَلَّ مِنْ \(5 \times 10^{-6}\)، وَقَدْ تَمَّ تَعْدِيلُ هَذِهِ الْقِيَمَةِ تَجْرِيبِيًّا بِٱلْمُقَارَنَةِ مَعَ خَرَائِطِ مَسَارَاتِ الْبِكْسِلَاتِ. قَدْ يُلاحِظُ ٱلْمُرْءَ أَنَّ الْخَرَائِطَ ٱلْمُتَتَالِيَةَ لَهَا تَدَاخُلٌ زَمَنِيٌّ مِنْ 1 أَوْ 2 سَاعَةٍ، وَلَكِنَّ هَذَا يُسَمَّحُ لَنَا بِٱلْحُصُولِ عَلَى رُؤْيَةِ أَكْثَرِ سَلاَسَةٍ لِرُؤْيَةِ أَفْضَلِ لِبَدَايَةِ تَكَوُّنِ جَلِيدِ ثَانِيَ أَكْسِيدِ الْكَرْبُونِ عَلَى ٱلسَّطْحِ، دُونَ ٱلتَّحِيُّزِ بِسَبَبِ ٱخْتِيَارِ تَجَزُّئَةِ الْوَقْتِ ٱلْمَحَلِّيِّ.
يُظْهِرُ الشَّكْلُ 1 التَّطَوُّرَ الْمُوْسِمِيَّ لِخَطّوطِ الْعَرْضِ الْمُتَوَسِّطَةِ لِلْقُبَعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ الْمُوْسِمِيَّةِ الشَّمَالِيَّةِ وَالْجَنُوبِيَّةِ بَيْنَ \(L_s=57^\circ\) (MY 36) وَ\(L_s=11^\circ\) (MY 37) الْمُسْتَخْلَصَةِ مِنْ مُلاحَظَاتِ EMIRS. تَمَّ الْحُصُولُ عَلَى هَذَا الْشَّكْلِ مِنْ خِلَالِ حَسَابِ الْقِيَمَةِ الْمُتَوَسِّطَةِ لِخَرَائِطِ الْجَلِيدِ الْمُسْتَقِرَّةِ خِلَالَ الْيَوْمِ عَبْرَ جَمِيعِ خَطَوَطِ الْطُولِ لِلْمُلاَحَظَاتِ الَّتِي تَحْمِلُ عَلَامَةَ جُودَةٍ عَالِيَّةٍ. يَشْمَلُ النِّطَاقُ الزَّمَنِيُّ صَيْفَ الشَّمَالِ وَاَنْحَسَارِ SNPC/تَقْدُمِ SSPC مَعَ جُزْءٍ مِنْ شِتَاءِ الشَّمَالِ. بِالْإِضَافَةِ إِلَى ذَلِكَ، نَتَضَمَّنُ أَيْضًا فِي الشَّكْلِ 1 حَوَافَ الْقُبَعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ كَمَا تَمَّ اسْتِنْتَاجُهَا مِنْ أَدَوَاتِ مُدَارِيَّةٍ أُخْرَى (OMEGA & MOC) لِسَنَوَاتِ مَرْيَخِيَّةٍ سَابِقَةٍ ، وَالَّتِي تَمَّ التَّنْبُؤُ بِهَا بِوَاسِطَةِ نِمُوذَجِ Mars PCM الْإِصْدَارِ 6 الْعَدَدِيِّ الَّذِي يَقِيمُ “سِينَارِيُّوا غُبَارِ اِعْتِيَادِيٌّ” كَمُقَارَنَةٍ مَعَ اِسْتِرْجَاعَاتِ EMIRS لِـ MY 36. بِالنِّسْبَةِ لِنِمُوذَجِ Mars PCM، يُتَمُّ تَعْرِيفُ مَنَاطِقِ الْقُبَعَاتِ كَالْمَنَاطِقِ الَّتِي تَزِيدُ فِيهَا طَبَقَةُ جَلِيدٍ السُّطْحِيَّةِ عِنْدَ LST=12 الْمُتَوَسِّطَةِ عَبْرَ جَمِيعِ خَطَوَطِ الْطُولِ عَنْ \(10^{-3}\) كَغ/م\(^{-2}\).
نَلْاَحَظُ أَنَّ حَافِّةَ SNPC تَظَلُّ مُسْتَقِرَّةً بَيْنَ \(70^\circ\)شمالا وَ\(75^\circ\)شمالا بَيْنَ \(L_s=58^\circ\) وَ\(L_s=143^\circ\) (أَيْ، خِلَالَ صَيْفِ الشَّمَالِ، عِنْدَمَا تَبْقَى فَقَطِ الْقُبْعَةُ الْقُطْبِيَّةُ الْشَّمَالِيَّةُ الْمُعَمَّرَةُ NPRC)، ثُمَّ تَتَحَرَّكُ تَدْرِيجِيًّا نَحْوَ خَطِّ الَاِسْتِوَاءِ لِتَصِلَ اِلَى \(\sim40^\circ\)شمالا عِنْدَ \(L_s=250^\circ\) وَتَبْقَى هُنَاكَ حَتَّى \(L_s=290^\circ\). عَلَى عَكْسِ مَعْظَمِ الدِّرَاسَاتِ السَّابِقَةِ حَوْلَ تَطَوُّرِ SNPC، لَا نَلْاَحَظُ هُنَا اِنْحِسَارَ الْقُبْعَةِ وَلَكِنَّ نَمُوَّهَا، مُمَّا سَيُوَفِّرُ مُسَاهَمَةً مُلْحَظَةً فِي فَهْمِنَا الْعَامِ لِلدَّوْرَةِ السَّنَوِيَّةِ لِـ SNPC.
بِالنَّظَرِ اِلَى عَدَمِ الْيَقِينِ بِحَوْلِ \(\sim3^\circ\) فِي خَطِ الْعَرْضِ بِسَبَبِ الْمَدَى الْمَكَانِيِّ لِبِكْسِلَاتِ EMIRS عِنْدَ هَذَا الْعَرْضِ، فَإِنَّ اِسْتِرْجَاعَاتِ SNPC لَدَيْنَا تَتَطَابَقُ مَعَ الْقِيَاسَاتِ السَّابِقَةِ بِوَاسِطَةِ MOC وَOMEGA عِنْدَ \(L_s\sim57^\circ\) (MY 36) وَ\(L_s\sim11^\circ\) (MY 37) . وَمَعَ ذَلِكَ، يُمْكِنُنَا أَنْ نَرَى أَنَّ بَعْدَ اِنْقِلَابِ الصَّيْفِ الشَّمَالِيِّ (\(L_s=90^\circ\))، تَحْدُثُ فَجْوَةٌ أَكْبَرُ بَيْنَ اِسْتِرْجَاعَاتِ EMIRS الَّتِي تُحَدِّدُ حَافَّةَ الْقُبْعَةِ حَوْلَ \(70^\circ\)شمالا – \(75^\circ\)شمالا وَمُلاَحَظَاتِ MOC السَّابِقَةِ الَّتِي تُبْلِغُ عَنْ حَدٍّ حَوْلَ \(80^\circ\)شمالا . مِنْ خِلَالِ النَّظَرِ فِي الْخَرَائِطِ الْمَحْصُوْلَةِ سَابِقًا لِـ NPRC، يُمْكِنُنَا أَنْ نَرَى أَنَّهَا تَصِلُ بِالْكَادِ اِلَى \(80^\circ\)شمالا، وَلَكِنَّنَا نَلْاَحَظُ أَيْضًا وُجُودَ مَنْطِقَةٍ إِضَافِيَّةٍ مِنْ جَلِيدِ الْمَاءِ الْمُعَمَّرِ بَيْنَ خَطَوَطِ الْعَرْضِ \(74^\circ\)شمالا وَ\(80^\circ\)شمالا لِخَطَوَطِ الْطُولِ الَّتِي تَتَرَاوَحُ مِنْ \(95^\circ\)شرْقًا اِلَى \(245^\circ\)شرْقًا . وَبِالتَّالِي، نَظَرًا لِأَنَّ هَذِهِ الْمَنْطِقَةَ تَمْثُلُ \(\sim40\%\) مِنْ خَطَوَطِ الْطُولِ أَدُنَاهُ
تَتَمَيَّزُ مَنْطِقَةُ سِسِبِسِ فِي الْمَرِّيخِ بِعَدَمِ التَماثُلِ الشَدِيدِ وَيُمْكِنُ تَقْسِيمُهَا إِلَى مَنْطِقَتَيْنِ: “المَشْفُورَةُ” وَ“غَيْرُ الْمَشْفُورَةِ” . لَا تَتَمَتَّعُ هَذِهِ الْمَنَاطِقُ بِنَفْسِ مُعَدِّلِ التَسَامِيِّ خِلَالَ انْحِسَارِ الْغِطَاءِ الْقُطْبِيِّ وَلَا تَمْتَدُّ إِلَى نَفْسِ خُطُوطِ الْعَرْضِ. بِشَكْلٍ خَاصٍّ، خِلَالَ الصَّيْفِ الْجَنُوبِيِّ، يَظَلُّ الْغِطَاءُ الْقُطْبِيُّ الْجَنُوبِيُّ الْمُتَبَقِّي (SPRC) مَوْجُودًا فَقَطْ فِي الْمَنْطِقَةِ “غَيْرِ الْمَشْفُورَةِ” . وَعَلَيْهِ، بِالنَّظَرِ إِلَى الْمَنْهَجِيَّةِ الْمُسْتَخْدَمَةِ هُنَا لِرَسْمِ خَرِيطَةِ التَّطَوُّرِ الْمَوْسِمِيِّ لِلْأَغْطِيَةِ الْقُطْبِيَّةِ بِاِسْتِخْدَامِ EMIRS، نَتَوَقَّعُ أَنْ يَكُونَ الْحَدُّ الْجُغْرَافِيُّ الْعَرْضِيُّ لِـ SPRC الَّذِي يَحْدُدُهُ EMIRS مَوْجُودًا بَيْنَ الْحُدُودِ “الْمَشْفُورَةِ” وَ“غَيْرِ الْمَشْفُورَةِ” الْمُسْتَنْتَجَةِ مِنْ مُلاَحَظَاتِ OMEGA .
فَعْلًا، نَلْحَظُ تَوَافُقًا جَيِّدًا بَيْنَ نَتَائِجِ EMIRS وَمُلاَحَظَاتِ OMEGA خِلَالَ الشِّتَاءِ الْجَنُوبِيِّ (\(L_s\sim 95^\circ - 130^\circ\)) وَالنِّصْفِ الثَّانِيِ مِنْ اِنْحِسَارِ SSPC (\(L_s \sim 200^\circ - 295^\circ\)). بَيْنَ \(L_s=133^\circ\) وَ \(L_s=190^\circ\)، يُتَمُّ اِكْتِشَافُ حَدِّ SSPC الْخَاصِّ بِـ EMIRS حَتَّى 6 درجات شَمَالِيًّا أَكْثَرَ مِنَ الْحَافِةِ الْخَارِجِيَّةِ لِـ OMEGA (“غَيْرِ الْمَشْفُورَةِ الْخَارِجِيَّةِ”). وَمَعَ ذَلِكَ، فَإِنَّ الْحُدُودِ الَّتِي اِسْتَنْتَجَهَا OMEGA هِيَ خُطُوطُ “الزَّعْفَرَانِ” ، أَيْ حُدُودُ تَرَسُّبَاتِ بَيْنَمَا تَلْتَقِطُ طُرُقُنَا جَمِيعَ الْجُلَيْدَاتِ الَّتِي قَدْ تَكُونُ مَوْجُودَةً عَلَى السَّطْحِ .
بِالنِّسْبَةِ لِلْحُدُودِ الْمُتَوَقَّعَةِ بِوَاسِطَةِ Mars PCM، نَلْحَظُ أَنَّهَا تَتَطَابَقُ مَعَ اِكْتِشَافَاتِنَا مِنْ \(L_s=58^\circ\) إِلَى \(L_s=92^\circ\) وَلِـ \(L_s \sim 150^\circ - 225^\circ\). ثُمَّ يَكُونُ خَطُّ PCM عِنْدَ خُطُوطِ عَرْضٍ أَكْثَرَ اِسْتِوَائِيَّةً (حَتَّى 5 درجات) مُقَارَنَةً بِالْاِكْتِشَافَاتِ لَدَيْنَا وَلَكِنَّهُ يَتَطَابَقُ مَعَ الْحَدِّ “غَيْرِ الْمَشْفُورِ الْخَارِجِيِّ” الَّذِي اِسْتَنْتَجَهُ OMEGA مِنْ \(L_s \sim 225^\circ\) إِلَى \(L_s \sim 265^\circ\). بِالنَّظَرِ إِلَى عَدَمِ الْيَقِينِ الْبَالِغِ 3 درجات فِي خُطُوطِ الْعَرْضِ فِي اِسْتِرْجَاعَاتِنَا، قَدْ تَعْكِسُ هَذِهِ الْاِخْتِلاَفَاتُ التَّبَايُنَاتُ السَّنَوِيَّةُ فِي اِنْحِسَارِ SSPC ، خَاصَّةً أَنَّ تَشْغِيلَ PCM لَا يَشْمَلُ السِّينَارِيُو الْمُحَدَّدَ لِـ MY 36. أَوْ قَدْ تَكُونُ نَتِيجَةً لِخَلْيطِ بَيْنِ الْمَنَاطِقِ الْمُشْفُورَةِ وَغَيْرِ الْمُشْفُورَةِ فِي SSPC أَثْنَاءَ حِسَابِ الْوَسَيْطِ عَبَرَ جَمِيعِ خُطُوطِ الطُّولِ، مَعَ غَلَبَةِ الْمَنَطِقَةِ الْمُشْفُورَةِ فِي اِسْتِرْجَاعَاتِ EMIRS وَالْمَنَطِقَةِ غَيْرِ الْمُشْفُورَةِ فِي نَتَائِجِ PCM، وَالَّتِي يُمْكِنُ أَنْ تَكُونَ مُرْتَبِطَةً بِعَدَمِ الْيَقِينِ الْأَعْلَى مِنْ حِيثُ خُطُوطِ الطُّولِ فِي اِسْتِرْجَاعَاتِ EMIRS عِنْدَ خُطُوطِ الْعَرْضِ الْعَالِيَةِ بِسَبَبِ الْامْتِدَادِ الْمَكَانِيِّ لِبَصَمَاتِ الْبِكْسِلِ.
مِنْ خَرَائِطِ جِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ ٱلسَّطْحِيِّ ٱلْمَوْلُودَةِ لِفَتْرَاتِ ثَلَاثَ سَاعَاتٍ مِنَ ٱلزَّمَنِ ٱلشَّمْسِيِّ ٱلْمَحَلِّيِّ عَلَىٰ أَسَاسِ أَرْبَعَةِ مُدَارَاتٍ ، نَحْسُبُ لِكُلِّ فَتْرَةٍ زَمَنِيَّةٍ خَرِيطَةَ نِسْبَةِ ٱلْكَشْفِ عَنْ جِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ عَلَىٰ نَطَاقَاتٍ أَوْسَعَ مِنْ \(L_s\)، مَعَ ٱلْأَخْذِ بِعَيْنِ ٱلِاعْتِبَارِ فَقَطَ ٱلْبِكْسِلَاتِ ٱلْمُصْنَّفَةِ عَلَىٰ أَنَّهَا “كُثَافَةُ بَيَانَاتٍ عَالِيَةٍ”.
نَلْاَحَظُ أَنَّ جِلِيدَ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ يُكْتَشَفُ هُنَا فِي ٱلْغَالِبِ بَيْنَ أَوْقَاتِ ٱلزَّمَنِ ٱلشَّمْسِيِّ ٱلْمَحَلِّيِّ مِنَ ثَلَاثِ سَاعَاتٍ صَبَاحًا حَتَّى سِتَّةِ سَاعَاتٍ صَبَاحًا. يُمْكِنُنَا أَنْ نَرَىٰ أَنَّهُ بِخْلَافِ ٱلْقُبَعَاتِ ٱلْقُطْبِيَّةِ، يُتَمُّ ٱكْتِشَافُ جِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ لَيْلًا فِي ٱلْمَنَاطِقِ ٱلْاِسْتِوَائِيَّةِ وَمَنَاطِقِ خَطُوطِ ٱلْعَرْضِ ٱلْمُتَوَسِّطَةِ فِي ٱلْغَالِبِ حَوْلَ 100 درجة (مَنْطَقَةُ ثَارَسِيس)، وَأَيْضًا حَوْلَ 40 درجة (أَرَابْيَا تِيرَا)، وَٱلتِّي تَتَوَافَقُ مَعَ مَنَاطِقَ ذَاتِ قَصَورٍ حَرَارِيَّةٍ مُنْخَفِضَةٍ حَيْثُ تَمَّ ٱكْتِشَافُ جِلِيدِ سَطْحِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ لَيْلًا مِنْ خَلَالِ قِيَاسَاتٍ MCS أَوٍ THEMIS .
بَالنِّسْبَةِ لِلتَّطَوُّرِ ٱلْيَوْمِيِّ لِهَذِهِ ٱلْوَدَائِعِ مِنْ جِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ، نَلْاَحَظُ أَنَّهُ يَبْدَأُ بِٱلظُّهُورِ فِي مُنْتَصَفِ ٱللَّيْلِ (ٱلْلَوْحَةُ1) وَيَسْتَمِرُّ بَعْدَ ٱلسَّاعَةِ 6 صَبَاحًا لِيَخْتَفِيَ خَلَالَ ٱلنَّهَارِ، مَعَ وُجُوْدِ أَقْصَى شَدَّةٍ بَيْنَ ٱلزَّمَنِ ٱلشَّمْسِيِّ ٱلْمَحَلِّيِّ مِنَ 3:00 إِلَىٰ 6:00. يَحْدُثُ تَكَاثُفُ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ خَلَالَ ٱلنِّصْفِ ٱلثَّانِيِّ مِنَ ٱللَّيْلِ ٱلْمَرِيخِيِّ حَتَّى شُرُوقِ ٱلشَّمْسِ.
يُمْكِنُنَا أَنْ نَرَىٰ أَنَّ ٱكْتِشَافَاتِنَا لِجِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ ٱلسَّطْحِيِّ غَيْرِ ٱلْقُطْبِيَّةِ تَتَغَيَّرُ مَعَ Ls): بِيَنَمَا تَظَلُّ مَوْجُودَةً فِي نَفْسِ ٱلْمَنَطَقَتَيْنِ ٱلْمَذْكُوْرَتَيْنِ أَعْلَاهُ، تَتَطَوَّرُ تَوَاتُّرُ ٱلْاِكْتِشَافَاتِ جَنْبًا إِلَىٰ جَنْبِ مَعَ حُجْمِ ٱلْمَنْطَقَةِ ٱلْمَغْطَاةِ بِٱلْجِلِيدِ. بِٱلْفَعْلِ، يُتَمُّ ٱكْتِشَافُ جِلِيدِ ثَانِيِ أَوْكْسِيدِ ٱلْكَرْبُونِ فِي ٱلْمَنَاطِقِ ٱلْاِسْتِوَائِيَّةِ وَخَطُوطِ ٱلْعَرْضِ ٱلْمُتَوَسِّطَةِ فِي ٱلْغَالِبِ لِـ \(6^\circ \leq L_s \leq 19^\circ\) وَ \(120^\circ \leq L_s \leq 203^\circ\).
هَذَا ٱلْاِتِّجَاهُ ٱلْمَوْسِمِيُّ تَمَّ مُلَاحَظَتُهُ سَابِقًا بِوَاسِطَةِ MCS وَ THEMIS . وَمَعَ ذَلِكَ، قَدْ يَلَاَحَظُ ٱلْمَرِءُ عَدَدًا أَقَلَّ مِنَ ٱلْكَشْفِ عَنْ ٱلْجِلِيدِ فِي نَتَائِجِ EMIRS لَدَيْنَا، وَٱلَّتِي قَدْ تَكُونُ مُرْتَبِطَةً بِٱلْفَرْقِ فِي دِقَّةِ ٱلْمَكَانِيَّةِ بَيْنَ ٱلْآلَاتِ. بِالْفَعْلِ، دِقَّةُ ٱلْمَكَانِيَّةِ لِبِكْسِلَاتِ EMIRS تَتَرَاوَحُ بَيْنَ 100 وَ 300 كْم ، وَهُوَ أَكْبَرُ بِكَثِيرٍ مِنْ بَضْعَةِ كِيلُومِتْرَاتٍ لِبَصْمَاتِ MCS أَوْ 100 م لِـ THEMIS .
فِي هَذِهِ الْوَرَقَةِ، نَقُدِّمُ نِتَائِجَ دِرَاسَتِنَا حَوْلَ مُرَاقَبَةِ جَلِيدِ السَّطحِ عَلَى الْمَرِيخِ بِاِسْتِخْدَامِ جِهَازٍ اِيمِيرْسِ عَلَى مَتْنِ اِيمْمِ. مِنْ خِلَالِ تَغْيِيرِ دَرَجَةِ حَرَارَةِ السَّطْحِ خِلَالَ الْيَوْمِ، طَوَّرْنَا طَرِيقَةً لِرِسَمِ خَرَائِطِ تَلَقَّائِيَّةٍ لِوُجُودِ الْجَلِيدِ الْمُسْتَقِرِّ خِلَالَ الْيَوْمِ عَلَى السَّطْحِ، مُمَا يَتِيحُ لَنَا مُرَاقَبَةَ التَّغْيِيرَاتِ الْمُوسَمِيَّةِ لِلْقُبْعَتَيْنِ الْقُطْبِيَّتَيْنِ. ثُمَّ، اِسْتِنَادًا اِلَى الطَّرِيقَةِ التِّي طَوَّرْتُ سَابِقًا لِبَيَانَاتِ اِمْسِ ، نَسْتَخْدِمُ دَرَجَةَ حَرَارَةِ السَّطْحِ لِلْكَشْفِ عَنْ وُجُودِ صَقِيعِ وَرِسْمِ خَرَائِطِ لَهُ عَلَى سَطْحِ الْكَوْكَبِ. نُؤَكِّدُ ظُهُورَ وَاِخْتِفَاءَ صَقِيعِ السَّطْحِيِّ خِلَالَ الْيَوْمِ تَحْتَ خُطُوطِ الْعَرْضِ الْاِسْتِوَائِيَّةِ الَّتِي اُبْلِغَ عَنْهَا سَابِقًا بِوَاسِطَةِ وَنُرَاقِبُ لِاَوَّلِ مَرَّةٍ تَطْوِرَهَا وَفِقًا لِلْوَقْتِ الْمَحَلِّيِّ بِفَضْلِ الْمُدَارِ الْفَرِيدِ لِمَسْبَارِ اِيمْم.
نُرَاقِبُ تَطْوِرَ الْقُبْعَاتِ الْقُطْبِيَّةِ الْمُوسَمِيَّةِ مِنْ 57ْ\(L_s\) (MY 36) اِلَى 11ْ\(L_s\) (MY 37)، بِدَقَّةٍ زَمَنِيَّةٍ تَبْلُغُ 5ْ\(L_s\) (10ْ يَوْمًا اَرْضِيَّةً). بِالْاِضَافَةِ اِلَى ذٰلكَ، تَتِيحُ الرُّؤْيَةُ الْوَاسِعَةُ لِجِهَازِ اِيمِيرْسِ وَاِتْمَامُ طَرِيقَتِنَا مُرَاقَبَةَ التَّغْيِيرَاتِ السَّنَوِيَّةِ لِكِلَّا الْقُبْعَتَيْنِ الْقُطْبِيَّتَيْنِ بِشَكْلٍ مُسْتَمِرٍّ وَمُتَزَامِنٍّ.
كَمَا نَتَمَكَّنُ لِاَوَّلِ مَرَّةٍ مِنْ مُلَاحَظَةِ ظُهُورَ وَاِخْتِفَاءِ صَقِيعِ َّيْلِيِّ فِي خُطُوطِ الْعَرْضِ الْمُنْخَفِضَةِ عَلَى سَطْحِ الْكَوْكَبِ، بِفَضْلِ الْقُدْرَةِ الْفَرِيدَةِ لِاَدَوَاتِ اِيمْمِ عَلَى تَوْفِيرِ تَغْطِيَةٍ كَامِلَةٍ مِنْ حَيْثُ الْوَقْتِ الْمَحَلِّيِّ. يُتَمُّ اِكْتِشَافُ جَلِيدِ عَلَى الْسَّطْحِ حَتَّى خَطِّ الْاِسْتِوَاءِ حَوْلَ الْاِعْتِدَالَيْنِ الرَّبِيعِيِّ وَالْخَرِيفِيِّ فِي النِّصْفِ الثَّانِيِ مِنَ اللَّيْلِ (بَيْنَ السَّاعَةِ 3 وَ6 صَبَاحًا بِشَكْلٍ اَسَاسِيٍّ) مَعَ تَسَامِيٍّ سَرِيعٍ عِنْدَ شُرُوقِ الشَّمْسِ، مُمَا يُؤَكِّدُ التَّوَقُّعَاتِ النِّمُوذَجِيَّةِ السَّابِقَةِ.
وَحِدَةُ اِسْتِرَجَاعِ SPiP مَتَاحَةُ بِحُرِيَّةٍ عَلَى جِتْهَبْ عَلَى الرَّابِطِ https://github.com/NAU-PIXEL/spip .
الْبَيَانَاتُ مِنْ مَهَمَّةِ الْاِمَارَاتِ لِاِسْتِكْشَافِ الْمَرِيخِ (EMM) مَتَاحَةُ بِحُرِيَّةٍ وَعَلَنِيَّةٍ عَلَى مَرْكَزِ بَيَانَاتِ عِلْمَ EMM (SDC، http://sdc.emiratesmarsmission.ae). تَمَّ تَحْدِيدُ هٰذَا الْمَوْقِعِ كَالْمُسْتَوْدَعِ الْاَسَاسِيِّ لِجَمِيعِ الْمُنْتَجَاتِ الْبَيَانِيَّةِ الَّتِي يُنْتَجُهَا فَرِيقُ EMM وَيُعْتَبَرُ مَسْتَوْدَعًا طَوِيلَ الْاَمَدِّ كَمَا يَتَطَلَّبُهُ وَكَالَةُ الْفَضَاءِ الْاِمَارَاتِيَّةِ. الْبَيَانَاتُ الَّتِي مَتَاحَةٌ (http://sdc.emiratesmarsmission.ae/data) تَشْمَلُ بَيَانَاتَ الْفَضَاءِ الْاِضَافِيةِ، تَلِيمِتْرِيِّ الْاَدَاةِ، الْبَيَانَاتَ الْاُوَّلِيَّةِ لِلْاَدَاةِ اِلَى الْمُنْتَجَاتِ الْعِلْمِيَّةِ الْمُشَتَّقَةِ مِنْ الْمَسْتَوَى 3، الْمُنْتَجَاتُ السَّرِيعَةُ، وَاَدِلَّةُ مُسَتَخْدِمِي الْبَيَانَاتِ (https://sdc.emiratesmarsmission.ae/documentation) لِلْمُسَاعَدَةِ فِي تَحْلِيلِ الْبَيَانَاتِ. بَعْدَ اِنْشَاءِ تَسْجِيلِ دُخُولِ مُجَّانِيٍّ، يَمْكُنُ الْبَحْثُ عَنْ جَمِيعِ بَيَانَاتِ EMM عَبَرَ مَعَايِيَرٍ مَثَلَ اِسْمِ مَلَفِّ الْمُنْتَجِ، خَطِّ الطُّولِ الشَّمْسِيِّ، وَقْتِ الْاِقْتِنَاءِ، خُطُوطِ الْعَرْضِ وَالطُّولِ تَحْتَ الْفَضَاءِ، الْاَدَاةِ، مَسْتَوَى مُنْتَجِ الْبَيَانَاتِ، اِلٰى آخَرِهِ.
يَمْكُنُ تَصْفِحُ مُنْتَجَاتِ الْبَيَانَاتِ دَاخِلَ SDC عَبْرَ هَيْكَلِ نَظَامِ مَلَفَّاتِ مَوْحُدٍ يَتْبَعُ الْاِتِّفَاقِيَّةَ: /emm/data/<Instrument>/<DataLevel>/<Mode>/<Year>/<Month>
اَسْمَاءُ مَلَفَّاتِ مُنْتَجَاتِ الْبَيَانَاتِ تَتْبَعُ اِتِّفَاقِيَّةَ قِيَاسِيَّةٍ:emm_<Instrument>_<DataLevel><StartTimeUTC>_<OrbitNumber>_<Mode>_<Description>_<Kernel-Level>_<Version>.<FileType>
بَيَانَاتُ EMIRS وَاَدِلَّةُ الْمُسْتَخْدِمِينَ مَتَاحَةُ عَلَى: https://sdc.emiratesmarsmission.ae/data/emirs
الِاصْدَارُ الْسَادِسُ مِنْ Mars PCM وَMCD مَتَاحٌ مِنْ http://www-mars.lmd.jussieu.fr
يَرْغَبُ الْكِتَابُ فِي شُكْرِ Sylvain Piqueux (JPL) عَلَى مُنَاقَشَتِهِ الْمُفِيدَةِ بِخَصُوصِ اِسْتِرْجَاعَاتِ جَلِيدِ .
تَمَّ تَمُويلُ هٰذَا الْعَمَلِ مِنْ قِبَلِ مَشْرُوعِ مَهَمَّةِ الْاِمَارَاتِ لِاِسْتِكْشَافِ الْمَرِيخِ تَحِتَ جِهَازِ الطَّيْفِ الْكَهْرُومَغْنَاطِيسِيِّ لِلْاَشْعَةِ تَحْتَ الْحَمْرَاءِ لِلْمَرِيخِ مِنْ خِلَالِ وَكَالَةِ الْفَضَاءِ الْاِمَارَاتِيَّةِ وَمَرْكَزِ مُحَمَدِ بِنِ رَاشِدٍ لِلْفَضَاءِ.