Kina lancerer verdens første raket-indsatte vejrinstrumenter fra ubemandet halvt nedsænket køretøj

For første gang i historien, Kinesiske forskere har affyret en raketsonde-en raket designet til at udføre vejrobservationer i områder uden for rækkevidden af ​​vejrballoner-fra et ubemandet halvt nedsænket køretøj (USSV), der udelukkende er designet og specielt udviklet af Kina til denne opgave.

Resultaterne af de første havforsøg udført i 2018 blev offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber den 31. januar 2019.

Indhentning af nøjagtige meteorologiske og oceanografiske (METOC) data kræver, at der foretages havbaserede meteorologiske og oceanografiske prøver af et omfattende havmiljø, der dækker næsten tre fjerdedele af Jordens overflade. Traditionelt er dette blevet opnået ved at bruge havbaserede observationsplatforme såsom skibe og bøjer, samt satellitter og fly. Imidlertid, fordi disse metoder er dyre og/eller logistisk upraktiske at implementere over et bredt - og ofte miljøfjendtligt - område, de indsamlede data er ujævn og derfor upålidelige til hav- og meteorologisk forskning.

Ifølge hovedforfatteren, Hongbin Chen, professor i atmosfærisk og marin videnskab ved Institute of Atmospheric Physics, Det Kinesiske Videnskabsakademi, radiosonde (et batteridrevet telemetriinstrument, der normalt føres ind i atmosfæren af ​​en vejrballon, der registrerer meteorologiske målinger og sender dem via radio til en jordmodtager) er i øjeblikket den vigtigste metode til at opnå den lodrette fordeling af meteorologiske data i atmosfæren, men antallet af øvre luftsonderende stationer i havet er begrænset i forhold til landområder.

Begge dropsonde vejrballoner, der indsættes fra fly og registrerer atmosfæriske data, når de falder ned til jorden, og drivsonde vejrballoner indeholdende meteorologiske instrumenter indesluttet i en gondol - som afhængigt af ballonens tryk, er i stand til at drive i stratosfæren alt fra fem dage til et par uger eller endda måneder - bruges rutinemæssigt over havet. Imidlertid, disse kan ikke opfylde behovene ved havvejr (såsom tyfon og tåge) forskning, numerisk forudsigelse, marine atmosfærisk grænselag (MABL) modellering og validering af marine satellitprodukter.

"Lanceret fra et ubemandet halvt nedsænket køretøj med lang varighed, med stærk mobilitet og stor dækning af havområdet, rocketsonde (meteorologiske raketter, der er i stand til at affyre vejrinstrumenter op til 8, 000 meter ind i atmosfæren) kan bruges under hårde havforhold og vil være mere økonomisk og anvendelig i fremtiden, "siger Chen.

"Det ubemandede halvt nedsænkede køretøj er en ideel platform til havmeteorologisk miljøovervågning, og den atmosfæriske profilinformation fra rocketsonde, der blev lanceret fra denne platform, kan forbedre nøjagtigheden af ​​numeriske vejrudsigter på havet og i kystzoner, "forklarer studieforfatter Dr. Jun Li, en forsker ved Institute of Atmospheric Physics, CAS. "Ligesom Argo (det store globale spektrum af profilflotter, der måler temperatur/saltindhold i havet), der giver profiler af termohalinstrøm, rocketsonde kan levere profiler af atmosfærisk temperatur, fugtighed, tryk- og vindobservationer. "

I fremtiden planlægger forskerne at bruge ubemandede semi-nedsænkelige køretøjer til at levere et netværk af observationer til søs, der vil udvide vejrlydende data over havet svarende til det for det lydende net på land, siger Chen, tilføjer, at de forventer, at det ubemandede semi-nedsænkelige køretøjsobservationsnetværk leverer tredimensionelle observationer af tyfoners/orkaners indre struktur og forbedrer vores evne til at forudsige ændringer i en tyfons vej eller intensitet.

"Vi udvikler i øjeblikket en ny generation af USSV'er, der kan bære forskellige sensorer, der er relevante for havvidenskab, herunder ledningsevne-temperatur-dybde, akustisk Doppler nuværende profil, og bevægelsessensorer til at levere lodrette profiler af ledningsevnen, vandtemperatur, strømhastighed, og bølgehøjde og retning, "siger Chen." Med det, et nyt sammenkoblet USSV meteorologisk og oceanografisk (METOC) observationsnetværkssystem vil blive udviklet for at forbedre effektiviteten af ​​indsamling af METOC -observationer og levere omfattende data på de tidsmæssige og rumlige skalaer, der er nødvendige for at besvare relevante videnskabelige spørgsmål. "

Ved at udvikle specielt udstyrede USSV'er, der kan registrere marine meteorologiske data i realtid over et stort område af havet, der tidligere stort set var uovervåget, forskerne håber at kunne udfylde nogle af de nuværende meteorologiske og oceanografiske datahuller, levere mere robuste data, der igen vil hjælpe forskere med bedre at forudsige og overvåge vejrhændelser og oceanografiske fænomener.