وبلاگ

محققان NOAA دریافتند که پیش‌بینی شدت طوفان از اندازه‌گیری به موقع و دقیق‌تر دما، شوری و امواج اقیانوس سود می‌برد.

در 30 سپتامبر 2021، یک هواپیمای بدون سرنشین بادبانی با عبور از دیواره چشمی طوفان سام در شمال غربی اقیانوس اطلس استوایی، با ضبط ویدیویی ویروسی از پرتاب شدن توسط بادهای 100 مایل در ساعت و امواج به ارتفاع 30 فوت، تاریخ ساز شد.

کتاب رکوردهای جهانی گینس بعدا گواهی شده وزش باد 126.4 مایل در ساعت ثبت شده توسط پهپاد 23 فوتی نارنجی روشن در قلب طوفان رده 4 یک رکورد جهانی جدید برای وسیله نقلیه زمینی بدون سرنشین بود.

اما ماندگارترین تاثیر سفر تحقیقاتی پیشگامانه Saildrone Explorer SD 1045 ممکن است از خوانش های مداوم جمع آوری شده توسط حسگرهای دمای کشتی باشد. بر اساس مطالعه جدیدی که توسط اقیانوس شناسان NOAA منتشر شده است، مشاهدات به موقع و دقیق از بالای اقیانوس مانند آنچه که در طول ماموریت جمع آوری شده است، می تواند مستقیماً به پیش بینی شدت طوفان کمک کند – اگر بتوان آنها را به سرعت در اختیار سیستم های پیش بینی آب و هوا قرار داد. مرزهای علوم دریایی.

اندرو چیودی، اقیانوس شناس NOAA گفت: “سام یکی از طولانی ترین و قوی ترین طوفان های تاریخ ما بود.” آزمایشگاه اکولوژی دریایی اقیانوس آرام (PMEL). ما به سمت دیوار شمال شرقی حرکت کردیم و رهگیری حیرت‌انگیز بود. تا به حال، ما پلتفرمی سطحی نداشتیم که بتوانیم یک طوفان را هدف قرار دهیم، در حالی که به طور مداوم فعل و انفعالات هوا و دریا را اندازه گیری می کنیم و داده های زمان واقعی را برای استفاده توسط مدل های دیجیتال پیش بینی طوفان ارسال می کنیم.

پیش‌بینی‌های اولیه و دقیق مسیر و شدت طوفان برای محافظت از جان و اموال در برابر حملات طوفان حیاتی است. با این حال، در طول دهه گذشته، دقت پیش‌بینی‌های مسیر طوفان تا حد زیادی از شدت طوفان که تحت تأثیر انتقال گرما و تکانه در سطح اقیانوس در طول توسعه طوفان استوایی است، پیشی گرفته است. دمای سطح دریا از دیرباز به عنوان شاخص آماری شدت مورد استفاده قرار گرفته است.

تجزیه و تحلیل Chiodi و تیم تحقیقاتی او نشان داد که مشاهدات و اندازه گیری های جمع آوری شده توسط ربات اقیانوسی نشان داد که دمای سطح اقیانوس در نیمه اول طوفان به طور غیرمنتظره ای افزایش یافت. این تغییرات توسط ماهواره ها ثبت نمی شود، شناورهای پروفایلیا جت جنگنده طوفان گرگ فولتز، یکی از نویسندگان اقیانوس شناسی NOAA گفت که داده های مورد استفاده توسط مدل ها برای پیش بینی طوفان ها را فراهم می کند. اقیانوس اطلس و آزمایشگاه هواشناسی.

در نتیجه، مدل پیش‌بینی‌کننده پیش‌بینی کرد که آب‌های سطحی خنک‌تر از آنچه بودند، خواهند بود. این باعث شد که مدل شار گرما از اقیانوس به طوفان نزدیک دیواره چشم را دست کم بگیرد، که باعث کاهش شدت پتانسیل پیش‌بینی‌شده طوفان شد.

بادوام، سازگار و مقرون به صرفه

وارد saildrone شوید. این ربات‌های ناهموار اقیانوسی که از راه دور کنترل می‌شوند و با نیروی باد و خورشید تغذیه می‌شوند، می‌توانند چندین مشاهدات همزمان از محیط، از جمله سرعت باد، ارتفاع موج، دما، فشار و شوری را در مکان‌هایی که برای انسان‌ها خطرناک است انجام دهند. بادبان ها مجهز به یک سیستم موقعیت یابی جهانی و رایانه داخلی هستند که به وسایل نقلیه اجازه می دهد تا با تنظیم خودکار جهت و جریان باد به نقاط تعیین شده حرکت کنند. هر وسیله نقلیه 24/7 توسط اپراتورهای Saildron Mission Control در آلامدا، کالیفرنیا نظارت می شود.

PMEL شراکت با Saildrone, Inc. در سال 2014 برای انطباق وسایل نقلیه سطحی بدون سرنشین برای جمع آوری مشاهدات اقیانوسی و جوی با کیفیت بالا.

علاوه بر خود وسایل نقلیه، Saildrone, Inc. ارائه تخصص مهندسی در طراحی خودرو، نرم افزار، الکترونیک و عملیات. PMEL تخصص مهندسی حسگر، طرح های نمونه گیری حسگر، پروتکل های تله متری و دسترسی به تجهیزات و امکانات کالیبراسیون را فراهم می کند.

ماموریت های NOAA-Saildone شامل بررسی آب های ساحلی غربی ایالات متحده در اطراف آلاسکا، گذرگاه های حوضه ای از هاوایی به سن دیگو و سانفرانسیسکو به اقیانوس آرام استوایی، و ماموریت های عرض جغرافیایی بالا در دریاهای برینگ و چوکچی، با وظایفی از ردیابی ماهی و پستانداران، اندازه گیری دی اکسید کربن محلول، شوری و اسیدی شدن اقیانوس ها، شناسایی و ردیابی نشت و نشت نفت، نقشه برداری عمق سنجی زیر آب برای ناوبری ایمن، و کاوش در لبه یخ قطب شمال.

در سال 2019 Saildrone اصلاح شد یک سفر 196 روزه به طول 13500 مایل دریایی در اطراف قطب جنوب را تکمیل کرد.جمع آوری اندازه گیری های دی اکسید کربن اقیانوسی و اتمسفر با الف ابزاری که توسط PMEL طراحی شده است در یکی از خصمانه ترین دریاهای سیاره – در زمستان. آدرین ساتون از PMEL گفت: «فرض این بود که اقیانوس جنوبی Saildrone را می خورد. “و همین می شود.”

در طول فصل طوفان اقیانوس اطلس 2021، پنج هواپیمای بدون سرنشین در مناطق منتخب شمال غرب استوایی اقیانوس اطلس، کارائیب و خلیج آتلانتیک جنوبی با بال های تقویت شده و کاهش ارتفاع برای مقاومت در برابر طوفان مستقر شدند. Saildone SD-1045 به سمت شمال شرقی پورتوریکو حرکت کرد تا بتواند طوفان سام را در سمت شمال شرقی، جایی که بادها معمولاً قوی‌ترین هستند، رهگیری کند. سام قوی‌ترین و طولانی‌ترین طوفان فصل طوفان اقیانوس اطلس ۲۰۲۱ و یکی از طولانی‌ترین طوفان‌های اقیانوس اطلس از زمان شروع نظارت ماهواره‌ای در سطح حوضه در سال ۱۹۶۶ بود.

فولتز گفت: “Saildrone به ما اجازه می دهد تا به طور مداوم شرایط را در هسته طوفان، جایی که بیشتر تبادل انرژی در آن انجام می شود، رصد کنیم.” “این نمونه خوبی از ارزش منحصر به فرد اندازه گیری های بادبانی برای تحقیقات علمی و به طور بالقوه برای بهبود پیش بینی شدت طوفان است.”

از سال 2021، NOAA به همکاری خود ادامه می دهد بادبان برای بهبود پیش بینی طوفان در سال 2023، NOAA تعداد آنها را افزایش داد بادبان ها طوفان های هفتم تا دوازدهم را ردیابی می کنندبا داده های موجود برای نسل بعدی سیستم تحلیل و پیش بینی طوفان.

محققان اکنون از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط saildrones و دیگر پلت‌فرم‌های سنجش از راه دور و درجا برای استفاده در بهبود سیستم پیش‌بینی جدید استفاده می‌کنند. آنها همچنین در حال بررسی افزودن حسگرهای جدید به ماموریت‌های Saildrone در آینده هستند تا اندازه‌گیری‌های منحصربه‌فردی مانند اسپری دریا را که بر تبادل حرارت و حرکت در طوفان‌ها تأثیر می‌گذارد، ثبت کنند.

علاوه بر دانشمندان NOAA، نویسندگان مقاله شامل محققانی از دانشگاه واشنگتن، دانشگاه هاوایی، دانشگاه میامی، دانشگاه جورجیا، آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده، دانشگاه ایالت پن و دانشگاه سانتیاگو د کامپوستلا هستند. در اسپانیا.