Сбрасываемый зонд

Сбрасываемый зонд — это одноразовое устройство для разведки погоды, созданное Национальным центром атмосферных исследований (NCAR), предназначенное для сбрасывания с самолета на высоте над водой для измерения (и, следовательно, отслеживания) штормовых условий при падении устройства на поверхность. Зонд содержит приемник GPS , а также давления , температуры и влажности (PTH) датчики для сбора атмосферных профилей и термодинамических данных . Обычно он передает эти данные на компьютер в самолете по радиосвязи.

Использование

Приборы сбрасываемого зонда, как правило, являются единственным современным методом измерения ветра и барометрического давления в атмосфере и до поверхности моря в ядре тропических циклонов вдали от наземных метеорологических радиолокаторов. Полученные данные обычно передаются по радио в суперкомпьютеры для численного прогнозирования погоды , что позволяет синоптикам лучше прогнозировать последствия и интенсивность на основе компьютерных моделей, использующих данные, собранные в ходе предыдущих штормов в аналогичных условиях. Это помогает метеорологам более надежно установить потенциальный ущерб от урагана на основе этих факторов.

С начала 1970-х годов ^[1] из резерва ВВС США Охотники за ураганами из 53-й эскадрильи метеорологической разведки, базирующейся на базе ВВС Кислер в Билокси, штат Миссисипи , использовали сбрасываемые зонды во время полета над океаном для получения метеорологических данных о структуре ураганов, которые, как считается, могут представлять опасность для прибрежных и прибрежных районов. внутренние районы северной части Атлантического океана, северо-восточной части Тихого океана и Мексиканского залива . В типичный сезон ураганов компания Hurricane Hunters задействует от 1000 до 1500 зондов для учебных и штурмовых миссий.

Иногда также запрашиваются разведывательные миссии самолетов для исследования более широкой структуры атмосферы над океаном, когда циклоны могут представлять значительную угрозу Соединенным Штатам. Эти интересы включают не только потенциальные ураганы, но также возможные снегопады (например, нор'эстерс ) или значительные вспышки торнадо . Сбрасываемые зонды используются для устранения больших промежутков над океанами в рамках глобальной сети ежедневных запусков радиозондов . Обычно спутниковые данные дают оценку условий в таких районах, но повышенная точность зондов может улучшить прогнозы, особенно траектории шторма.

Сбрасываемые зонды также могут использоваться в проектах метеорологических исследований.

Подробности устройства и запуска

Зонд представляет собой легкую систему, предназначенную для управления одним человеком и запускаемую через желоб, установленный в измерительном самолете. Спуск устройства замедляется и стабилизируется с помощью небольшого парашюта с квадратным конусом , что позволяет получить больше показаний до того, как оно достигнет поверхности океана. Парашют предназначен для немедленного раскрытия после выпуска, чтобы уменьшить или устранить любой маятниковый эффект, и устройство обычно падает на три-пять минут. Зонд имеет корпус из жесткого картона для защиты электроники и формирования более стабильного аэродинамического профиля.

самолет (в США, эксплуатируемый либо NOAA , либо ВВС США Для получения данных о тропическом циклоне в систему залетает ). Серия сбрасываемых зондов обычно запускается, когда самолет проходит сквозь ураган, и обычно с наибольшей частотой запускается вблизи центра шторма, в том числе в стену глаза и глаз (центр), если таковой существует. Большинство падений выполняется на высоте около 10 000 футов (около 3 000 метров).

Сбрасываемый зонд отправляет обратно закодированные данные, которые включают в себя:

Дата и время высадки. Время всегда указано в формате UTC .
Местоположение падения, обозначенное широтой , долготой и площадью Марсдена .
Высота, температура, депрессия точки росы , скорость и направление ветра , зарегистрированные на любых стандартных изобарических поверхностях, встречающихся при спуске зонда, которые взяты из набора: 1000, 925, 850, 700, 500, 400, 300, 250 гектопаскалей ( гПа) и на поверхности моря.
Понижение температуры и точки росы при любом другом атмосферном давлении, которое считается значительным из-за обнаруженных важных изменений или значений атмосферных условий.
Атмосферное давление, температура, депрессия точки росы, скорость и направление ветра в тропопаузе .

В отчет также включена информация о самолете, миссии, самом сбрасываемом зонде и другие замечания.

Рабочие датчики

представляет Дрейфующий зонд собой высотный прочный метеозонд , содержащий передатчик и группу (35 в первых моделях) миниатюрных капсул сбрасываемых зондов, которые затем можно сбрасывать через автоматические промежутки времени или дистанционно. Передатчики размером с бутылку с водой в сбрасываемых зондах обладают достаточной мощностью, чтобы отправлять информацию на воздушный шар во время его падения с парашютом. На воздушном шаре находится более крупный передатчик, достаточно мощный, чтобы передавать показания на спутник. Одноразовые пакеты датчиков стоят от 300 до 400 долларов США каждый. ^[2]

После внедрения в апреле 2007 года ожидается, что около тысячи устройств в год будут использоваться для отслеживания ветров в местах размножения ураганов у берегов Западной Африки, которые находятся за пределами зоны действия самолетов- охотников за ураганами . ^[2]

См. также

Ссылки

^ «История NCAR и сбрасываемых зондов» . Лаборатория наблюдения Земли . 25 марта 2019 года . Проверено 23 марта 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Воздушные шары отслеживают штормы и спасают жизни: учёные, изучающие атмосферу, и метеорологи используют дрейфующие зонды для прогнозирования ураганов» . Наука Дейли. 1 апреля 2007 года. Архивировано из оригинала 14 мая 2013 года . Проверено 24 мая 2013 г.

Внешние ссылки

[1] «История NCAR и сбрасываемых зондов» . Лаборатория наблюдения Земли . 25 марта 2019 года . Проверено 23 марта 2019 г.

[SciDay-2] Jump up to: ^а ^б «Воздушные шары отслеживают штормы и спасают жизни: учёные, изучающие атмосферу, и метеорологи используют дрейфующие зонды для прогнозирования ураганов» . Наука Дейли. 1 апреля 2007 года. Архивировано из оригинала 14 мая 2013 года . Проверено 24 мая 2013 г.

[1]

[2]