Первая демонстрация техники, подробно описанная в журнале Geophysical Research Letters (GRL), подталкивает руководителей проекта к цели широкого внедрения технологии в ближайшем будущем на коммерческих самолетах.Современные системы измерения, использующие спутниковые сигналы GPS в качестве источника для исследования атмосферы, полагаются на приемники GPS, которые закреплены на земле и не могут выполнять измерения над океаном, или они полагаются на приемники GPS, которые также находятся на спутниках, запуск которых является дорогостоящим и только изредка проводите измерения в регионах, близких к штормам. Новая система, возглавляемая геофизиком Института океанографии Скриппса Дженнифер Хааз и ее коллегами, фиксирует подробные метеорологические данные на разных высотах в целевых областях, представляющих интерес, например, над Атлантическим океаном в регионах, где могут возникать ураганы.«Эта полевая кампания продемонстрировала потенциал для создания совершенно новой оперативной системы наблюдения за атмосферой для точного определения профиля влажности с коммерческих самолетов», — сказал Хааз, научный сотрудник Института физики и планетной физики им.
Сесила Х. и Иды М. Грин (IGPP). в Скриппсе. «Наличие подробной и подробной информации о вертикальном распределении влажности вблизи штормов является важным достижением, поэтому, если вы поместите эту информацию в погодную модель, это действительно повлияет на прогноз и улучшит его».«Это захватывающие результаты, особенно с учетом сложностей, связанных с работой с самолета», — говорит Эрик ДеВивер, программный директор Отделения атмосферных и геокосмических наук Национального научного фонда (NSF), финансировавшего исследования. «Спутниковые измерения в настоящее время регулярно используются для прогнозирования погоды и имеют большое значение, но самолеты могут выйти за рамки спутников в проведении наблюдений, нацеленных именно на то, где вы хотите».
В документе GRL подробно описывается полетная кампания 2010 года на борту самолета NSF и последующий анализ данных, который впервые продемонстрировал, что атмосферная информация может быть получена бортовым устройством GPS. Приборы, которые ученые назвали "GISMOS" (GNSS [Глобальная навигационная спутниковая система] Инструментальная система для мультистатического и скрытого зондирования), увеличили количество атмосферных профилей для изучения эволюции тропических штормов более чем на 50 процентов.«Мы смотрим, как эволюционирует влага, поэтому, когда мы видим тропические волны, движущиеся через Атлантику, мы можем больше узнать о том, какая из них превратится в ураган», — сказал Хаазе. «Так что возможность увидеть, что происходит в этих событиях на ранних стадиях, даст нам намного больше времени для подготовки предупреждений об ураганах».
«Это еще один случай, когда эффективное использование GPS может улучшить прогноз и, следовательно, спасти жизни», — сказал Ричард Антез, почетный президент Университетской корпорации атмосферных исследований, которая в настоящее время использует спутниковую систему измерения GPS под названием COSMIC ( Система наблюдений за созвездиями для метеорологии, ионосферы и климата).В то время как нынешний дизайн GISMOS занимает пространство холодильника, Хаазе и ее коллеги работают над уменьшением технологии до размера коробки из-под обуви.
Оттуда система может более эффективно адаптироваться к коммерческим самолетам, с сотнями ежедневных рейсов и потенциальным потоком новых атмосферных данных, чтобы значительно улучшить прогнозы ураганов и погодные модели.Технология также может улучшить интерпретацию долгосрочных климатических моделей, улучшив понимание учеными таких факторов, как условия влажности, которые способствуют развитию ураганов.
Пайцар Мурадян, недавно получивший докторскую степень. из Университета Пердью в области атмосферных наук, начал работать с Haase в 2007 году в качестве аспиранта на начальных этапах проектирования и разработки GISMOS. В конце концов, она улетела с группой в кампанию 2010 года и взяла богатый опыт из требований проекта.
«Работа с группой всемирно известных ученых в рамках междисциплинарного проекта была большой ответственностью, но, безусловно, плодотворной», — сказал Мурадян.