دستگاه جدید برای رها در طوفان؛ دقیق و بدون چتر نجات

دستگاه جدید رصد طوفان در ژاپن

محققان در ژاپن دقت بالای دستگاه جدید رصد طوفان خود را که برای رها شدن از هواپیما به داخل چشم طوفان طراحی شده است، به نمایش گذاشته‌اند. نتایج این تحقیق در نشریه Scientific Online Letters on the Atmosphere (SOLA) منتشر شده است.

این دستگاه کوچک و یک‌بار مصرف که dropsonde نام دارد، هنگام سقوط از هواپیما، داده‌های جوی مانند دما، رطوبت و سرعت باد را اندازه‌گیری و ارسال می‌کند. dropsonde جدید به نام iMDS-17 تنها ۱۳۰ گرم وزن دارد و عمدتاً از مواد زیست‌تجزیه‌پذیر ساخته شده است. با وجود باله و بدنه سبک خود، iMDS-17 می‌تواند بدون چتر نجات فرود بیاید، بر خلاف dropsondeهای معمولی.

برای پیش‌بینی اینکه آیا یک طوفان شدت خواهد گرفت و به کدام سمت حرکت خواهد کرد، دانستن تغییرات دما، باد و رطوبت اهمیت زیادی دارد. در ژاپن، ابزارهای هوابردی به نام radiosonde به طور معمول برای رصد جو بالایی استفاده می‌شوند. این ابزارها از زمین با استفاده از یک بالن لاستیکی پرتاب می‌شوند. اما وزش بادهای شدید و باران‌های ناشی از طوفان‌ها که در اقیانوس شکل می‌گیرند، این فرآیند را دشوار می‌کند.

برای غلبه بر این مشکل، یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه ناگویا به همراه شرکت Meisei Electric Co. اولین dropsonde ژاپن را توسعه داده‌اند که می‌تواند از یک هواپیما به داخل چشم طوفان رها شود تا پروفایل‌های عمودی دما، رطوبت و بادها را به دست آورد. پروفسور Sachie Kanada و همکارانش در دانشگاه ناگویا، به همراه محققان شرکت Meisei Electric و موسسه ملی تحقیقات علوم زمین و تاب‌آوری در برابر بلایای طبیعی، مطالعه‌ای برای ارزیابی عملکرد dropsonde جدید خود انجام داده‌اند. آن‌ها عملکرد این دستگاه را با مقایسه داده‌های آن با داده‌های یک radiosonde معتبر که توسط سازمان هواشناسی ژاپن استفاده می‌شود، ارزیابی کردند.

ارزیابی جدید در استفاده از دراپ‌سوندها

قبل از این، دراپ‌سوندها به ندرت مورد ارزیابی قرار می‌گرفتند زیرا استفاده از آن‌ها به اقیانوس محدود بود و مقایسه همزمان با رادیوسوندها غیرعملی بود. در مطالعه‌ای که در یکی از جزایر اوکیناوا در ژاپن در تاریخ ۲۷ و ۲۸ مارس انجام شد، دراپ‌سوند و رادیوسوند مرجع به‌طور همزمان با یک بالن پرتاب شدند. یک برش‌دهنده با تایمر بین بالن و دو دستگاه قرار داده شد. زمانی که بالن به ارتفاع ۱۲ کیلومتری رسید، تایمر فعال شد و هر دو دستگاه از بالن جدا شده و رها شدند.

هر دستگاه در حین سقوط، دما، باد و رطوبت را اندازه‌گیری کرد و داده‌های دراپ‌سوند با داده‌های رادیوسوند مقایسه شد. تفاوت بین داده‌های دراپ‌سوند و رادیوسوند در دما و باد به ترتیب کمتر از ۱ کلوین و ۲ متر بر ثانیه بود و این تفاوت‌ها در اکثر ارتفاعات بین ۲ تا ۹ کیلومتر مشاهده شد. نتایج نشان‌دهنده عملکرد بالای دراپ‌سوند در مشاهدات دما و باد بود. با این حال، رطوبت معمولاً خشک‌تر از اندازه‌گیری‌های رادیوسوند بود و هنوز نیاز به بهبود داشت.

مشاهده دراپ‌سوندها در شرایط طوفانی

برای مشاهده دراپ‌سوندها در شرایط واقعی طوفان، در تاریخ‌های ۹ و ۱۰ اکتبر ۲۰۲۴، استاد همکار منصوب در کانادا و پروفسور کازوهیسا تسوبوکی از مؤسسه تحقیقات محیط زیست فضایی و زمین دانشگاه ناگویا، مجموعاً ۵۰ دراپ‌سوند را از یک هواپیما به داخل چشمه طوفان بارجات رها کردند. کانادا توضیح داد: “در تاریخ ۹ اکتبر، ما تازه به مرکز طوفان در مرحله شکل‌گیری طوفان رسیدیم. پروفایل‌های مشاهده‌شده از شرایط جوی برای طوفان‌های میانه‌عرض به‌طور جهانی از طریق سیستم ارتباطات جهانی (GTS) سازمان جهانی هواشناسی (WMO) ارسال شد و برای سیستم‌های پیش‌بینی وضعیت جوی استفاده گردید. این بار، ما داده‌های رطوبت دراپ‌سوندها را پیش‌تایید کردیم و داده‌ها بهبود یافت. با استفاده از این دراپ‌سوند، ما برنامه‌ریزی کرده‌ایم که در سال ۲۰۲۵ یک مشاهده دیگر با هواپیما داشته باشیم.”