Wissenschaftler wenden sich an Drohnen für die Lupe Meereis

Die Sonne ist endlich nach Monaten der Dunkelheit über dem Horizont in der Arktis gestiegen. Das bedeutet das Treibeis, das nördlichste Meere der Welt jeden Winter clogs beginnt sich zu lockern und es ist Zeit für Christopher Zappa Kopf für die Stadt von Ny-Ålesund, des Svalbard-Archipels, eine Gruppe von Inseln liegt etwa auf halbem Weg zwischen der Nordspitze von Norwegen und dem Nordpol.

Zappa, ein Ozeanograph an der Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory, verstehen will, die Details genau wie Meereis bricht und schmilzt, und er wird auf einer typisch 21. Jahrhundert Technologie zu helfen, ihn zu nennen. Zappa gehört zu einer kleinen Gruppe von Wissenschaftlern weltweit sind, die die Verwendung von "unbemannte luftgestützte Systeme" wegweisend – oder Drohnen, für dich und mich – in einer Kampagne, um besser zu verstehen, der Erde Klima verändern.

Svalbard ist ein idealer Ort für Zappas Studien. Die Inseln liegen Hindurchläuft Framstraße, wo Meereis aus dem Nordpolarmeer weht südwärts Bäche jeden Sommer: Zerfall und Schmelzen sind dorthin immer wieder von April bis September. Im September wird das Eis in seinem jährlichen minimalen Umfang schwinden – ein Minimum, die seit den späten 1970er Jahren, weitgehend als Folge der globalen Erwärmung dramatisch nach unten tendierte hat. Das offene Wasser ausgesetzt als das Eis schmilzt absorbiert Solarenergie, die sonst in den Weltraum, zurückschlagen würde weiterer Erwärmung des Planetens.

Für diese letzten zwei Wochen von April und der ersten Maiwoche lanciert Zappa und mehrere Kollegen ihre Drohnen die autonom fliegen abwechselnd vier-Stunden-Einsätzen nach Westen über das Eis zum Messen von Wasser und Eis Temperaturen; Ozean Salzgehalt; Albedo (d. h. die Reflektivität des Eises) und vieles mehr.

"Satellitenbeobachtungen sind wichtig, aber sie Ihnen nur ein Gesamtbild Gefühl von wie viel Eis, gibt es" Zappa sagte. Forschungsschiffe kommen viel näher am geschehen, aber sie lassen nur begrenzte Bereiche des Eises studieren Wissenschaftler.

"Mit Drohnen, wir können untersuchen schmelzen und andere Prozesse wie sie, auf einer Skala von sehr feinen passiert sind" Zappa sagte. Und sie können Hunderte von Quadratmeilen von Eis und Meer bei jedem Flug abdecken. "sie auf halbem Weg nach Grönland und zurück auf jedem Flug gehen werde über", sagte er. Es dauert nur zwei Personen zu starten und die Drohnen, das starten und landen wie konventionelle winged Flugzeug zu erholen.

Im Gegensatz zu den Hochgebirgs Global Hawk Drohnen, die NASA nutzt Hurrikane zu studieren, sind die unbemannte Fahrzeuge dem Zappa verwendet wird, bekannt als Manta UAVs, bescheiden in Größe und Kosten. Sie verkehren zwischen $100.000 und $250.000, verglichen mit einem Global Hawk Preis von mehr als $ 200 Millionen; Sie haben eine 8-Fuß Spannweite im Vergleich mit der Hawk 130 Fuß; und sie tragen bis zu 10 kg von wissenschaftlichen Instrumenten gegen die größere Flugzeuge und eine halbe Tonne.

Die Drohnen nicht nur überfliegen nur Fuß über der Oberfläche für Nahaufnahme Beobachtungen, sie sind auch darauf ausgelegt damit die Wissenschaftler Instrumente ein-und schnell zwischen den Flügen, austauschen können, dann schicken Sie das Flugzeug wieder aus, wie der Boxencrew bei einem NASCAR-Rennen. Ein Instrument Paket verwendet z. B. hitzeempfindliche, Nah-Infrarot-Kameras, um Temperaturschwankungen in Eis und Wasser zu messen. Ein weiterer hat Kameras, die Infrarot- und teilweise sichtbaren Licht, so dass die Wissenschaftler tatsächlich um die Struktur des zerfallenden Eises sehen erkennen. Eine andere trägt einen Radar-Höhenmesser, wodurch hochpräzise Messungen der Oberflächenbeschaffenheit das Eis. Noch zurück ein weiterer Tropfen "Microbuoys," das plumpsen ins kalte Wasser, Salzgehalt messen, dann übertragen die Daten zur Basis.

Während die Instrumente auf diesen Flügen sind konzentrierte sich auf die Untersuchung von Veränderungen im Meer Eis, Zappa sagte: "die Technologie ist anwendbar auf der ganzen Welt." Könnten Sie auf dem Äquator, Algenblüten oder Tag-Nacht-Zyklus von Kohlendioxid in und aus dem Meer oder Dutzende von anderen Phänomenen betrachten gehen, sagte er.

Aber nützlich sind Drohnen, Zappa will sie noch nützlicher zu machen. Starten Sie eine Drohne vom Land, und Sie können Hunderte von Quadratmeilen abdecken. Starten Sie es von einem Schiff, und decken Sie jedes Mal eine andere, gleich große Schwaden des Ozeans. Nächsten Sommer werde er nur, dass aus der Schmidt Ocean Institute Forschungsschiff Falkor tun.

"Wir wollen die Meeresoberfläche Microlayer studiert werden," sagte er — die Top fünf ein-Hundertstel von einem Zoll von der Oberfläche des Ozeans. "Es ist nicht gut verstanden, aber viele der Biologie geschieht es, und es entpuppt sich als wichtig für den Gasaustausch zwischen Luft und Wasser."

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Ursprünglich veröffentlicht am zentralen Klima.