https://bodybydarwin.com
Slider Image

Wie Drohnenschwärme uns vor Tornados schützen können

2022

Tornados zogen an diesem Wochenende durch weite Teile des Mittleren Westens und des Südens der USA. Mehr als ein Dutzend Menschen wurden getötet, und die Spuren der Zerstörung erstrecken sich von Texas nach Maryland.

Tornados sind nicht nur wegen ihrer Kraft gefährlich, sondern auch äußerst schwer vorherzusagen. Im Durchschnitt geben uns Wettermonitore nur 13 Minuten Zeit, um uns zu verstecken. Der Maschinenbauingenieur Jamey Jacob von der Oklahoma State University hofft jedoch, die Warnzeit auf eine Stunde oder mehr zu verlängern. Er und sein Team entwickeln robuste Drohnen, die Daten von diesen heftigen Stürmen sammeln können.

Während wir aus einiger Entfernung Hurrikane und Schneestürme sehen können, bilden sich Tornados sehr schnell und in kleineren Maßstäben. Ihre Vorhersage erfordert ein sehr detailliertes Verständnis der atmosphärischen Prozesse mit einer Auflösung, die Sie mit Wetterradar nicht erreichen können.

Zukünftig stellt sich Jacob vor, dass Meteorologen Drohnenschwärme in Unwetter fliegen, um die Temperatur, den Druck und die Windgeschwindigkeit an bestimmten Punkten während des Sturms zu messen. Eingespeist in ein Computermodell, könnte diese Information anzeigen, ob ein Gewitter wahrscheinlich zu einem Tornado wird. Und die Sturmjäger könnten all diese Daten aus sicherer Entfernung sammeln.

Sturmjäger verwenden derzeit einige Sensorpakete, mit denen Daten aus dem Inneren des Sturms erfasst werden können. Diese Tools sind jedoch begrenzt. Wetterballons und TOTO-Sensoren, die in den Pfad des Sturms fallen, hängen von der Chance ab, nützliche Daten zu sammeln. "Einmal fallengelassen, können sie sich nicht bewegen und sind daher der unvorhersehbaren Natur eines Sturms ausgesetzt", sagt Jacob.

Aber Drohnen können nichts tun, um Prognosen zu verbessern, wenn sie einen Sturm nicht überleben können. Jacobs Team entwickelt robuste UAVs, die Regen, Hagel und Winden von bis zu 120 Meilen pro Stunde standhalten. Diese mit Sensoren und Kameras beladenen Flugzeuge bestehen aus leichten und robusten Verbundwerkstoffen, ähnlich wie kugelsichere Kevlar-Westen.

Ein System mit dem Namen MARIA (Mesocyclone Analysis Research & Investigation Aircraft) kann sogar tropfenfeste Sensoren auslösen, die während des Sturms Daten über das vertikale Profil eines Sturms erfassen. Andere fliegen in Schwärmen, um mehrere Datenpunkte gleichzeitig zu sammeln.

Um längerfristige Tornado-Vorhersagen zu erhalten, werden wir auch bessere Tornado-Modelle benötigen, da die Tornado-Bildung immer noch ein mysteriöser Prozess ist. Einige Temperatur- und Windströmungsmuster können in bestimmten Situationen Tornados verursachen, dies ist jedoch nicht immer der Fall.

"Eine große Vielfalt von Wettermustern kann zu Tornados führen, stellt das Storm Prediction Center der NOAA fest, und oft können ähnliche Muster überhaupt kein Unwetter hervorrufen."

Sturmgeschützte UAVs könnten Wettervorhersagern neue Einblicke in die Entwicklung von Stürmen geben und mehr Variablen in feineren Maßstäben verfolgen, um wertvolle Informationen darüber zu liefern, warum sich einige Systeme in Tornados verwandeln und andere nicht. Diese verbesserten Modelle werden die von Drohnen gesammelten Daten in genauere Tornado-Warnungen umwandeln.

Derzeit arbeiten Jacob und sein Team noch an den technischen Schwierigkeiten. Ihre Drohnen sind normalerweise nicht in der Lage, kurzfristig in einen Sturm zu fliegen. Die Vorbereitung dauert ungefähr vier Stunden, aber das Team stößt gelegentlich auf Stürme, wenn sie auf dem Feld sind, und nutzt diese Gelegenheiten ihr Handwerk zu testen. Ein anderes Mal stoßen sie auf abstürzende Computer, falsch kalibrierte Sensoren oder Einschränkungen beim Drohnenflug, die ihre Datenerfassung einschränken.

"Schließlich wollen wir zu einem Punkt kommen, an dem Sie den Wetterkanal beobachten, sagt Jacob, und sie melden Daten, die sie von den Drohnen erhalten, und niemand kümmert sich darum, es sind nur die Daten, die hereinkommen." Davon sind wir aber noch weit entfernt. "

So reparieren Sie Ihr Handy im Handumdrehen

So reparieren Sie Ihr Handy im Handumdrehen

Plastik drückt auf Regen, Schnee und Wind, um den ganzen Planeten zu verschmutzen

Plastik drückt auf Regen, Schnee und Wind, um den ganzen Planeten zu verschmutzen

Ihre Harnwegsinfektion kommt immer wieder, weil wir zu viele Antibiotika verwenden

Ihre Harnwegsinfektion kommt immer wieder, weil wir zu viele Antibiotika verwenden