För första gången i historien, Kinesiska forskare har lanserat en raketsond-en raket som är utformad för att utföra väderobservationer i områden utanför räckvidden för väderballonger-från ett obemannat halvt nedsänkt fordon (USSV) som enbart har designats och specialutvecklats av Kina för denna uppgift.

Resultaten av de första havsförsöken som genomfördes 2018 publicerades i Framsteg inom atmosfäriska vetenskaper den 31 januari 2019.

För att få exakta meteorologiska och oceanografiska (METOC) data krävs att havsbaserad meteorologisk och oceanografisk provtagning görs av en omfattande marin miljö som täcker nästan tre fjärdedelar av jordens yta. Traditionellt har detta uppnåtts genom att använda havsbaserade observationsplattformar som fartyg och bojar, samt satelliter och flygplan. Dock, eftersom dessa metoder är dyra och/eller logistiskt opraktiska att distribuera över ett brett - och ofta miljöfientligt - område, data som samlas in är fläckiga och därför opålitliga för marin och meteorologisk forskning.

Enligt huvudförfattaren, Hongbin Chen, professor i atmosfärisk och marin vetenskap vid Institute of Atmospheric Physics, Kinesiska vetenskapsakademien, radiosonde (ett batteridrivet telemetriinstrument som vanligtvis transporteras in i atmosfären av en väderballong som registrerar meteorologiska mätningar och överför dem via radio till en markmottagare) är för närvarande den huvudsakliga metoden som används för att erhålla vertikal fördelning av meteorologiska data i atmosfären, men antalet övre luftsonderande stationer i havet är begränsat jämfört med landplatser.

Båda dropsonde väderballonger, som distribueras från flygplan och registrerar atmosfäriska data när de faller ner till jorden, och driftsonde väderballonger som innehåller meteorologiska instrument inneslutna i en gondol - som beroende på ballongens tryck, kan driva i stratosfären var som helst från fem dagar till några veckor eller till och med månader - används rutinmässigt över havet. Dock, dessa kan inte tillgodose behoven inom marint väder (såsom tyfon och dimma) forskning, numerisk förutsägelse, marin atmosfärisk gränsskikt (MABL) modellering och marin satellitproduktvalidering.

"Lanseras från ett obemannat halvt nedsänkt fordon med lång varaktighet, med stark rörlighet och stor täckning av havsområdet, rocketsonde (meteorologiska raketer som kan skjuta upp väderinstrument upp till 8, 000 meter in i atmosfären) kan användas under svåra havsförhållanden och kommer att vara mer ekonomiskt och tillämpligt i framtiden, säger Chen.

"Det obemannade halvt nedsänkbara fordonet är en idealisk plattform för marin meteorologisk miljöövervakning, och den atmosfäriska profilinformationen som tillhandahålls av raketsond som lanseras från denna plattform kan förbättra noggrannheten hos numeriska väderprognoser till havs och i kustområden, "förklarar studieförfattaren Dr. Jun Li, en forskare vid Institute of Atmospheric Physics, CAS. "I likhet med Argo (det globala globala utbudet av profilflottor som mäter temperatur/salthalt i havet) som ger profiler av termohalinström, rocketsonde kan ge profiler av atmosfärstemperatur, fuktighet, tryck- och vindobservationer. "

I framtiden planerar forskarna att använda obemannade halvt nedsänkbara fordon för att tillhandahålla ett nätverk av observationer till havs som kommer att förlänga väderljuddata över havet som liknar det för det ljudande nätverket på land, säger Chen, tillägger att de förväntar sig att det obemannade halvt nedsänkbara fordonsobservationsnätverket kommer att tillhandahålla tredimensionella observationer av tyfonernas/orkanernas inre struktur och att förbättra vår förmåga att förutsäga förändringar i en tyfonväg eller intensitet.

"Vi utvecklar för närvarande en ny generation USSV:er som kan bära olika sensorer som är relevanta för marin vetenskap, inklusive konduktivitet-temperatur-djup, akustisk Doppler strömprofil, och rörelsesensorer för att ge vertikala profiler av konduktiviteten, vattentemperatur, strömhastighet, och våghöjd och riktning, "säger Chen." Med det, ett nytt sammanlänkat USSV meteorologiskt och oceanografiskt (METOC) observationsnätverkssystem kommer att utvecklas för att förbättra effektiviteten i att samla in METOC -observationer och tillhandahålla omfattande data i tids- och rumslig skala som krävs för att besvara relevanta vetenskapliga frågor. "

Genom att utveckla specialutrustade USSV:er som kan registrera marina meteorologiska data i realtid över ett brett område av havet som tidigare gick i stort sett oövervakat, forskarna hoppas kunna fylla några av de nuvarande meteorologiska och oceanografiska luckorna, tillhandahålla mer robust data som i sin tur hjälper forskare att bättre förutsäga och övervaka väderhändelser och oceanografiska fenomen.