دستگاه جدید رصد طوفان در ژاپن ، طوفان را دقیق رصد می‌کند!

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 چشمه طوفان طراحی شده، به نمایش گذاشته‌اند. نتایج این تحقیق در نشریه Scientific Online Letters on the Atmosphere (SOLA) منتشر شده است.

این دستگاه که dropsonde نام دارد، یک ابزار کوچک و یک‌بار مصرف است که هنگام سقوط از هواپیما، داده‌های جوی از جمله 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 باله و بدنه سبک خود، iMDS-17 می‌تواند بدون چتر نجات فرود بیاید که این ویژگی آن را از dropsonde های معمولی متمایز می‌کند.

اهمیت داده‌های جوی در پیش‌بینی طوفان

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

توسعه dropsonde جدید در دانشگاه ناگویا

برای غلبه بر این چالش، یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه ناگویا به همراه شرکت Meisei Electric Co. اولین dropsonde ژاپن را توسعه داده‌اند که می‌تواند از هواپیما به داخل چشمه 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 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.

بررسی عملکرد dropsonde ها در شرایط طوفانی

قبل از این، dropsonde ها به ندرت ارزیابی می‌شدند زیرا استفاده از آن‌ها محدود به اقیانوس بود و مقایسه همزمان با radiosonde ها غیرعملی به نظر می‌رسید. در مطالعه‌ای که در یکی از جزایر اوکیناوا در ژاپن، در تاریخ ۲۷ و ۲۸ مارس انجام شد، dropsonde و radiosonde مرجع به‌طور همزمان با یک بالن پرتاب شدند. یک برش‌دهنده با یک 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 به سمت پایین رها شدند.

هر دستگاه در حین سقوط دما، باد و رطوبت را اندازه‌گیری کرد و داده‌های dropsonde با داده‌های radiosonde مقایسه شد. تفاوت‌های بین داده‌های dropsonde و radiosonde برای دما و باد به ترتیب کمتر از ۱ کلوین و ۲ متر بر ثانیه در اکثر ارتفاعات بین ۹ تا ۲ کیلومتر بود. نتایج نشان داد که dropsonde برای مشاهدات دما و باد عملکرد بالایی دارد. با این حال، رطوبت تمایل داشت که خشک‌تر از اندازه‌گیری‌های radiosonde باشد و همچنان نیاز به بهبود داشت.

مشاهدات در شرایط طوفانی

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