ژاپن با بمب‌های اطلاعاتی وارد قلب طوفان‌ها می‌شود: تکنولوژی جدید، پیش‌بینی دقیق‌تر

ابزار جدید ژاپنی برای رصد دقیق‌تر طوفان‌ها

محققان خوش‌فکر ژاپنی، تازه‌ترین دستاورد خود در زمینه رصد طوفان‌ها را رونمایی کردند؛ دستگاهی که با قابلیت پرتاب از هواپیما، وارد قلب طوفان می‌شود. نتایج این پژوهش، در نشریه معتبر نامه‌های علمی آنلاین در مورد جو (SOLA) منتشر شده است.

این ابزار کوچک و یک‌بار مصرف که به آن دراپ‌سوند می‌گویند، در حین سقوط از هواپیما، داده‌های حیاتی جوی مانند دما، میزان رطوبت و سرعت باد را اندازه‌گیری و ارسال می‌کند. دراپ‌سوند جدید، که با نام iMDS-17 شناخته می‌شود، تنها ۱۳۰ گرم وزن دارد و عمدتاً از مواد دوست‌دار محیط زیست ساخته شده است. به‌رغم طراحی سبک‌وزن و برخورداری از باله‌های هدایت‌کننده، iMDS-17 بر خلاف دراپ‌سوندهای قدیمی، نیازی به چتر نجات برای فرود ندارد.

پیش‌بینی دقیق مسیر و شدت طوفان‌ها، نیازمند دانستن تغییرات دما، باد و رطوبت است. در ژاپن، از ابزارهایی به نام رادیوسوند برای رصد لایه‌های بالایی جو استفاده می‌شود. این ابزارها، با استفاده از بالون‌های لاستیکی از سطح زمین به هوا فرستاده می‌شوند. اما بادهای شدید و بارش‌های سنگین ناشی از طوفان‌ها، که اغلب در اقیانوس‌ها شکل می‌گیرند، استفاده از این روش را دشوار می‌سازد.

برای غلبه بر این مشکل، تیمی از محققان دانشگاه ناگویا، با همکاری شرکت Meisei Electric Co.، موفق به ساخت اولین دراپ‌سوند ژاپنی شده‌اند که قابلیت پرتاب از هواپیما و ورود به مرکز طوفان را دارد تا پروفایل‌های عمودی دما، رطوبت و باد را جمع‌آوری کند. پروفسور ساچی کانادا و همکارانش در دانشگاه ناگویا، به همراه پژوهشگرانی از شرکت Meisei Electric و مؤسسه ملی تحقیقات علوم زمین و تاب‌آوری در برابر بلایای طبیعی، مطالعه‌ای را برای ارزیابی عملکرد دراپ‌سوند جدید انجام دادند. آن‌ها عملکرد این دستگاه را با مقایسه داده‌های آن با داده‌های یک رادیوسوند استاندارد که توسط سازمان هواشناسی ژاپن استفاده می‌شود، ارزیابی کردند.

ارزیابی دقیق‌تر از عملکرد دراپ‌سوندها

تا پیش از این، ارزیابی دراپ‌سوندها با محدودیت‌هایی همراه بود، زیرا استفاده از آن‌ها عموماً به مناطق اقیانوسی محدود می‌شد و مقایسه همزمان با رادیوسوندها عملی نبود. 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 بالون به آسمان فرستاده شدند. یک جداکننده خودکار با تایمر بین بالون و دو دستگاه نصب شد. زمانی که بالون به ارتفاع ۱۲ کیلومتری رسید، تایمر فعال شد و هر دو دستگاه از بالون جدا شده و به سمت زمین سقوط کردند.

در طول سقوط، هر دستگاه، داده‌های مربوط به دما، باد و رطوبت را ثبت می‌کرد و این داده‌ها با یکدیگر مقایسه شدند. اختلاف بین داده‌های دراپ‌سوند و رادیوسوند در اندازه‌گیری دما و سرعت باد، به‌ترتیب کمتر از ۱ کلوین و ۲ متر بر ثانیه بود. این تفاوت‌ها، در اکثر ارتفاعات بین ۲ تا ۹ کیلومتر مشاهده شد. نتایج به‌دست آمده، نشان‌دهنده دقت بالای دراپ‌سوند در اندازه‌گیری دما و باد بود. با این وجود، اندازه‌گیری رطوبت توسط دراپ‌سوندها، معمولاً کمتر از مقادیر اندازه‌گیری شده توسط رادیوسوندها بود و نیازمند بهبود است.

مشاهده دراپ‌سوندها در شرایط واقعی طوفان

برای ارزیابی دراپ‌سوندها در شرایط واقعی و مواجهه با طوفان، در تاریخ‌های ۹ و ۱۰ اکتبر ۲۰۲۴، استاد کانادا و پروفسور کازوهیسا تسوبوکی از مؤسسه تحقیقات محیط زیست فضایی و زمینی دانشگاه ناگویا، در مجموع ۵۰ دراپ‌سوند را از یک هواپیما به داخل چشم طوفان بارجات رها کردند. کانادا توضیح داد: “در تاریخ ۹ اکتبر، ما در مرحله شکل‌گیری طوفان به مرکز آن رسیدیم. پروفایل‌های جوی به‌دست آمده، که برای طوفان‌های عرض‌های میانی مناسب بودند، از طریق سیستم ارتباطات جهانی (GTS) سازمان جهانی هواشناسی (WMO) ارسال و در مدل‌های پیش‌بینی وضعیت جوی استفاده شدند. در این مأموریت، ما داده‌های رطوبت اندازه‌گیری‌شده توسط دراپ‌سوندها را مورد بازبینی قرار دادیم و کیفیت آن‌ها را افزایش دادیم. با استفاده از این دراپ‌سوند، ما قصد داریم در سال ۲۰۲۵ یک مأموریت هوایی دیگر را نیز اجرا کنیم.”