پهپادها می توانند به پیش بینی کنندگان آب و هوا کمک کنند تا طوفان های زمستانی را با دقت بیشتری پیش بینی کنند

نوشته دکلن فینی، جسیکا گیردوود، مکالمه

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

پهپادهای هواشناسی برای کمک به به‌روزرسانی سریع‌تر پیش‌بینی‌های آب و هوای شدید آزمایش می‌شوند و می‌توانند به ما کمک کنند زودتر برای طوفان‌های زمستانی آینده آماده شویم.

با افزایش بی‌سابقه ال نینو، احتمال طوفان‌ها و آب‌وهوای مرطوب در اروپا در زمستان امسال، هواشناسان به دنبال ابزارهای جدید و توسعه‌ای خواهند بود تا به آنها در پیش‌بینی دقیق‌ترین حد ممکن کمک کنند.

توانایی انواع جدید پهپادهای هواشناسی برای جمع آوری اطلاعات بیشتر قبل از آب و هوای بد، توجه معامله گران مالی را به خود جلب کرده است.

تاجران انرژی باید برق تولید شده از منابعی مانند مزارع بادی و خورشیدی را بخرند و بفروشند. آنها باید در اسرع وقت درباره عرضه و تقاضا قضاوت کنند. این بدان معناست که آن‌ها به پیش‌بینی‌های آب‌وهوا نیاز دارند تا بتوانند پیش‌بینی کنند چه زمانی ممکن است ابرها بر صفحات خورشیدی سایه بزنند یا اینکه طوفان نزدیک می‌تواند تولید توربین‌های بادی را افزایش دهد.

محققان آمریکایی اخیرا تأکید کرده‌اند که توانایی پهپادها برای جمع‌آوری اطلاعات فشار هوا و سرعت باد، به عنوان مثال، در زمان واقعی برای پیش‌بینی سریع‌تر رویدادهای شدید آب و هوایی مفید است.

در همین حال، محققان بریتانیایی با استفاده از پهپادها برای جمع‌آوری داده‌های ارزشمند درون ابرها، این فناوری را بیشتر پیش می‌برند. ابرها برای بسیاری از اثرات آب و هوایی از جمله باران، مه، رعد و برق، تگرگ و بادهای شدید ضروری هستند.

در سال 2024، سازمان جهانی هواشناسی میزبان اولین نمایش پهپادهای هواشناسی بود. این پهپادها دما و سرعت باد را اندازه گیری می کردند و روی کمترین چند کیلومتری جو تمرکز می کردند.

این استفاده از پهپادها با این انتظار توسعه می‌یابد که بتوانند به عنوان بخشی از شبکه ایستگاه‌های پهپاد توسط آژانس‌های هواشناسی برای تکمیل شبکه‌های سنتی ایستگاه‌های هواشناسی استفاده شوند.

این پهپادها را می‌توان از راه دور از یک اسکله مستقر کرد و به اندازه‌گیری معمول جو پایین‌تر برای اطلاع از پیش‌بینی‌های آب‌وهوا اجازه می‌دهد. این شبیه به نحوه عملکرد بالون های هواشناسی در حال حاضر است. با این حال، پهپادها این پتانسیل را دارند که داده ها را با فرکانس بسیار بالاتر و سریعتر ارائه دهند. داده‌ها را می‌توان ساعتی یا بیشتر جمع‌آوری کرد و با ضایعات کمتری مانند تجهیزات بادکنک آب‌وهوا از دست رفته.

یک پروژه تحقیقاتی جدید به نام مشاهده ابرهای بدون سرنشین (DOOC)، به رهبری دانشگاه لیدز، در حال بررسی است که آیا انواع جدیدی از اندازه‌گیری‌ها می‌توانند بخشی از پیش‌بینی آب و هوا در آینده شوند یا خیر. این پروژه به دنبال اندازه گیری نامشخص ترین مؤلفه آب و هوا و آب و هوا، ابرها است.

بین ژوئن و نوامبر 2026، DOOC در حال پرواز و جمع‌آوری اندازه‌گیری‌ها در سایتی در یورکشایر، بریتانیا بوده است. اپراتور هواپیمای بدون سرنشین مستقر در لیدز Menapia با دانشگاه لیدز همکاری کرده است تا مجوز پرواز در یک ستون هوایی باریک غیرمعمول تا ارتفاع 1600 متری (5250 فوت) را به دست آورد.

این بخش کوچک از فضای هوایی، پهپاد هواشناسی را قادر می سازد دما، رطوبت، باد و ذرات ابر را در تمام ارتفاعات بین زمین و 1600 متر (5250 فوت) اندازه گیری کند. با عرض تنها 30 متر (98 فوت)، این قطعه باریک از فضای هوایی تنها برای یک هواپیمای بدون سرنشین روتور که می تواند به صورت کاملا عمودی صعود کند، منطقی است.

یک شمارشگر ذرات بر روی پهپاد نصب شده است و می تواند اندازه و غلظت قطرات ابر را تعیین کند. تقریبا یک دهه است که توسعه و آزمایش شده است و آن را برای اندازه‌گیری مبتنی بر هواپیماهای بدون سرنشین مناسب می‌داند.

پروژه DOOC بر اساس پیشرفت‌های پیش‌بینی اخیر در اداره هواشناسی بریتانیا خواهد بود. پیش‌بینی‌های بریتانیا اکنون از نمایش بسیار دقیق‌تری از فیزیک ابر برای دقیق‌تر کردن پیش‌بینی‌ها استفاده می‌کنند.

اندازه‌گیری‌های هوا و ابرهای مبتنی بر هواپیماهای بدون سرنشین می‌تواند پیشرفت‌های بعدی را در زمینه رو به رشد پیش‌بینی آب و هوا با هوش مصنوعی ارائه دهد. پیش‌بینی آب و هوا با هوش مصنوعی بیشتر از روش‌های پیش‌بینی سنتی به داده‌ها متکی است. بنابراین، مجموعه رصدهای معمول جو بیش از هر زمان دیگری اهمیت پیدا کرده است.

همانطور که محققان آمریکایی نیز دریافته‌اند، یکی از بزرگترین چالش‌ها نحوه کار با تنظیم‌کننده‌ها برای فعال کردن عملیات پهپاد برای تحقیقات در کنار کاربران هوایی سنتی، و همچنین کاربران هواپیماهای بدون سرنشین تجاری و نظامی است.

دانشمندان برای سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های جدید و حمایت قانونی برای استفاده حداکثری از این فناوری در حال توسعه پهپاد بحث می‌کنند.

مشاهدات هواپیماهای بدون سرنشین این پتانسیل را دارد که از طریق پیش‌بینی‌های آب‌وهوای بهبودیافته، به نفع جامعه گسترده‌تر باشد، که به معنای توانایی زودتر آماده شدن برای آب‌وهوای شدید و به‌طور بالقوه ایجاد حفاظت است.

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.