Regionalny system modelowania atmosfery Marsa
Mars Regional Atmospheric Modeling System ( MRAMS ) to program komputerowy , który symuluje cyrkulację marsjańskiej atmosfery w skali regionalnej i lokalnej. MRAMS, opracowany przez Scota Rafkina i Timothy'ego Michaelsa, wywodzi się z Regionalnego Systemu Modelowania Atmosfery (RAMS) opracowanego przez Williama R. Cottona i Rogera A. Pielke w celu badania cyrkulacji atmosferycznych na Ziemi.
Kluczowe cechy MRAMS obejmują niehydrostatyczną, w pełni ściśliwą dynamikę, wyraźny model fizyki atmosferycznej pyłu, wody i dwutlenku węgla lodu oraz w pełni prognostyczny model regolitu , który obejmuje osadzanie i sublimację dwutlenku węgla . Kilka projektów eksploracji Marsa , w tym Mars Exploration Rovers , Phoenix Scout Mission i Mars Science Laboratory , wykorzystało MRAMS do badania różnych cyrkulacji atmosferycznych.
MRAMS działa w mezoskali i mikroskali, modelując i symulując marsjańską atmosferę. Modelowanie w mniejszej skali w MRMS zapewnia punkty danych i modele o wyższej rozdzielczości w złożonym terenie i topografii. Jest w stanie zidentyfikować przepływy zależne od topografii, takie jak wiatry katabatyczne i anabatyczne, przepływające przez doliny i góry, które powodują zmiany w cyrkulacji atmosferycznej.
Struktura
Rdzeń dynamiczny
Rolą rdzenia dynamicznego jest rozwiązywanie równań mechaniki płynów związanych z dynamiką atmosfery. Równania w dynamicznym rdzeniu MRAMS są oparte na prymitywnych równaniach Reynoldsa uśrednionych dla objętości siatki. Powiązane równania mają na celu rozwiązanie problemu pędu, termodynamiki, znaczników i zachowania masy. Rdzeń dynamiczny MRAMS integruje równania dotyczące pędu, termodynamiki (wymiany ciepła między atmosferą a powierzchnią), znaczników i zachowania masy.
Parametryzacja
Dynamiczny rdzeń MRAMS został opracowany z RAMS i został nadmiernie zmieniony, aby uwzględnić dużą różnicę w atmosferach między Marsem a Ziemią. Niektóre modele MRAMS parametryzują wiele funkcji, w tym podnoszenie pyłu i pyłu, mikrofizykę chmur, transfer radiacyjny i stromą topografię.
Siatka
MRAMS działa w mezoskali i dlatego jest narzędziem regionalnym, a nie globalnym, dzięki czemu jest dokładny do gromadzenia danych wokół złożonego terenu i zmieniającej się topografii. Typy siatek obliczeniowych opracowane dla MRAMS należą do typu Arakawa C. Rozstaw siatki jest nieregularny i wymaga zastosowania skalowania. Wysoka rozdzielczość MRMS wynika z zastosowania zagnieżdżonego systemu dwukierunkowej siatki. System siatki dwukierunkowej obejmuje siatkę nadrzędną, która określa początkowe warstwy graniczne, które mają być używane, oraz siatkę dokładniejszą w celu dokładnego zbierania danych.