Charlotte Levy undersøger en drone, der vil undersøge albedo inden flyvning. Kredit:Jennifer Savran Kelly
En innovation, der giver vigtige spor til, hvordan mennesker kan styre skove og byer for at afkøle planeten, er på flugt. Cornell -forskere bruger droneteknologi til mere præcist at måle overfladens reflektivitet på landskabet, et teknologisk fremskridt, der kunne tilbyde en ny måde at håndtere klimaændringer på.
"Når man forudsiger klimaforandringer, det er kritisk, at forskere forstår, hvor meget energi jorden absorberer og tilbageholder, "sagde Charlotte Levy, en doktorand, der præsenterede en tale om sin forskning på det årlige møde i Ecological Society of America, i Portland, Oregon, 8. august.
Når en overflade reflekterer solenergi frem for at absorbere den som varme, resultatet er stor afkøling, lokalt og globalt. Det videnskabelige udtryk for måling af overfladereflektivitet er albedo. "Albedo er vigtig at forstå, fordi det er en af de vigtigste kontroller for Jordens samlede energibudget, sagde Levy, hvis forskningsprojekt er instrueret af Timothy Fahey, professor i naturressourcer. Hun rådes af Christine Goodale, professor i økologi og evolutionær biologi.
Brug af droner, også kendt som ubemandede luftfartøjer, Levy og andre har udviklet en ny metode til måling af albedo med mere fleksibilitet og nøjagtighed, end det var muligt før.
Klimaforskere har længe været i stand til at få albedomålinger i hele USA via satellitter og sensorer placeret på forskningstårne. Imidlertid, der er relativt få af disse, og de kan ikke flyttes for at sammenligne albedo i nærheden. "Dronerne giver mulighed for målinger, hvor de er nødvendige, "Sagde Levy." Vi kan sende en til at svæve over en skov og derefter få den til at flyve hen over vejen, hvor den samme skov blev tyndet fem år tidligere, og vi kan måle præcis, hvad forskellen er. "
Tidligere forsøg fra forskere på at bruge droner til at studere albedo er mislykkedes, fordi de sensorer, der kræves til at foretage målingerne, er tunge og kaster dronernes balance.
Levy og hendes team halverede både vægten og den tekniske udfordring ved kun at placere den nedadvendte sensor på dronen. Den opadrettede sensor placeres i et nærliggende felt.
I øjeblikket, de validerer metoden, viser, at dronernes målinger sammenligner sig positivt med dem, der er taget med satellit og tårn.
"Dette er et stort fund ud fra et klimaforandringsperspektiv, fordi vi ser mange potentielle anvendelser, "sagde Levy.
Nu kan forskerne se specifikt på, hvordan forvaltningsteknikker påvirker skovenes samlede albedo, og kan tilpasse skovplanlægningen til at tage højde for faktorer, der påvirker klimaændringerne.
Årevis, klimaforskere har vidst, at plantning af skove har en netto positiv effekt på klimaforandringerne. Under visse betingelser, imidlertid, f.eks. steder, der er dækket med reflekterende snedække i lange dele af året, plantning af træer kan faktisk have en opvarmningseffekt. Når disse træer i den kolde region vokser, de skaber en mørk overflade, der absorberer energi og, fordi de vokser langsomt, udskiller ikke så meget kulstof som træer i varmere områder, der vokser hurtigere.
Levy fokuserer meget af sin forskning på at bestemme, hvor man skal plante skove i tempererede områder med sæsonbestemt snedække for maksimal positiv indvirkning på klimaet. Hun studerer indviklede problemer som hvordan udtynding af en skov kan sammenlignes med at plante en bestemt blanding af arter.
Albedo -målinger for enhver jordoverflade er også afgørende for globale klimamodeller, som forskere bruger som grundlag for alle deres klimaforudsigelser. Jo mere præcise og mange disse er, jo bedre bliver disse forudsigelser. Arkitekter og forskere interesseret i at se på albedoen i forskellige byggestile, som kan være vigtig for at reducere byens varmeø -effekt, kunne også drage fordel af drone -teknologien.
"Det, vi gjorde, er meget enkelt, "Sagde Levy." Men det ændrede virkelig hvordan du kan tage disse målinger, og vi forventer, at det vil have stor indflydelse på den måde, forskere tænker på de globale klimaændringer på. "