Sondobservationer med UAV i södra oceanen:(a) lansering av ett UAV-uppdrag; (b) exempel på ett typiskt flygmönster för UAV:en. Färgerna anger flygplanets markhastighet i m s-1. Kredit:Qizhen Sun
Svåra väderförhållanden som låga lufttemperaturer och starka vindar medför ofta svårigheter för vetenskapliga expeditioner i Antarktis. Således, övervakning och förutsägelse av vädret är avgörande. Sondningar utgör ett viktigt sätt att observera atmosfären på hög höjd. Denna typ av observationsdata hjälper till att analysera och studera atmosfärens cirkulation och förbättra noggrannheten i väderprognoser. Under de senaste åren har obemannade flygfarkoster (UAV) har blivit idealiska observationsplattformar för atmosfäriskt sondande. Europeiska och amerikanska länder har redan försökt utföra drönarsonderingsaktiviteter över de arktiska Svalbardöarna och den antarktiska Terra Nova-bukten.
"UAV:er har många fördelar för antarktiska atmosfäriska ljudobservationer." Sa Dr. Qizhen Sun från National Marine Environmental Forecasting Center (NMEFC) i Kina, "För det första, UAV:er har god rörlighet och kan användas för att observera specifika vädersystem när som helst efter behov; för det andra, den enstaka observationstiden för en UAV är vanligtvis cirka 20 minuter, vilket gör det särskilt gynnsamt för att observera snabbt växlande vädersituationer."
Andra fördelar med en UAV inkluderar:UAV-observationsdata har höga vertikala upplösningar med ett samplingsintervall på mindre än fem meter och den horisontella rörelsen av UAV-sondeobservationer är vanligtvis mindre än 200 meter – mycket mindre än traditionella radiosonder.
"Sist men inte minst, UAV kan återanvändas flera gånger, minska de totala kostnaderna." Sa Sun.
För att testa värdet av observationer med atmosfäriskt sonderande från UAV, Dr Sun, Professor Timo Vihma vid Meteorologiska institutet och andra meteorologer, utvärderade förmågan hos sådana sonddata för att förbättra Antarktis väderprognoser. Deras resultat publiceras i Framsteg inom atmosfärsvetenskap .
De fann att UAV-ljuddata kan förbättra Antarktis väderprognoser i viss utsträckning, speciellt förutsägelse av temperatur, vindhastighet, och fuktighet. Eftersom flyghöjden för UAV:er i allmänhet är under två kilometer, förbättringen av noggrannheten av meteorologisk förutsägelse är huvudsakligen begränsad till atmosfärens gränsskikt.
Baserat på dessa experiment och studier, NMEFC planerar att genomföra mer atmosfäriskt lodande observationsaktiviteter med UAV i Antarktis, inklusive flygplansmeteorologiska observationer över Antarktis istäcke och vertikala strukturobservationer av katabatiska vindar över Rosshavet, Antarktis.