Các chuyên gia tin rằng máy bay không người lái sẽ thay đổi toàn bộ ngành dự báo thời tiết

Tôi lớn lên ở Kansas, ngay trung tâm vùng Trung Tây nước Mỹ, nơi nó có nhiệt độ có thể giảm xuống -19’F vào mùa đông và leo lên tới hơn 100’F vào mùa hè. Các kiểu thời tiết thất thường của chúng ta đã dẫn đến một câu nói phổ biến: Hiện tại Kansas tồn tại để chứng minh rằng Thiên Chúa không tin vào những người làm thông báo thời tiết. Một người tự hỏi liệu có một câu nói tương tự ở Oklahoma, nơi giáo sư khí tượng học của Đại học Oklahoma và nhà nghiên cứu của Trung tâm nghiên cứu Radar khí quyển kế hoạch đầy tham vọng sử dụng công nghệ máy bay không người lái để cải thiện việc dự báo thời tiết hiện vẫn còn nhiều yếu không chính xác.

Đây là cách kế hoạch đó sẽ được thực hiện, theo một cuộc phỏng vấn với Daily Press. Nó bắt đầu với một mạng lưới các tháp quan trắc môi trường cao khoảng 30 feet được đóng trên khắp nơi ở Hoa Kỳ. Những tòa tháp này, hoạt động song song với một mạng lưới các trạm quan sát ở mặt đất và có người sẽ tiến hành quan sát, sẽ liên tục thu thập các mẫu áp suất không khí, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và hướng gió. Sau đó họ sẽ tiến hành phân tích và đưa ra dự báo.

university of oklahoma weather forecasting drones

Ngoài ra, cứ sau khoảng một giờ, các trạm này sẽ phóng máy bay không người lái tự động bay lên khoảng một dặm vào không trung. Những máy bay không người lái này sẽ có thể thực hiện các phép đo khí tượng từ bên trong lớp ranh giới khí quyển của Trái đất, hoặc ABL. ABL là phần thấp nhất của khí quyển – phần tiếp xúc trực tiếp với bề mặt – và kết quả là nó cực kỳ năng động, cực kỳ phức tạp và không dễ nghiên cứu với các công cụ hiện tại được sử dụng trong khí tượng học.

Những máy bay không người lái này sẽ thu thập đủ dữ liệu để giúp xây dựng một biểu đồ về các yếu ảnh hưởng đến thời tiết của khu vực bầu khí quyển thấp hơn. Dữ liệu đã nói sau đó sẽ được đưa trở lại các trạm mặt đất, nơi chúng sẽ được đưa vào các hệ thống máy tính toán và dự báo. Nếu hệ thống cảnh báo này cho thấy một cơn bão đang đến gần hoặc một dạng nhiễu loạn khí quyển nguy hiểm tiềm tàng nào khác. Lúc này các trạm dự báo thời tiết sẽ cho phép các thiết bị của mình vào các khu vực nghi ngờ để do thám – một máy bay không người lái với các thiết bị thông minh cùng người điều phối hợp tác với nhau, thu thập thêm dữ liệu về khu vực đó. Lúc này các thông tin dù là nhỏ nhất vẫn rất quan trọng để phục vụ cho việc dự báo chính xác. Vì thế ở giai đoạn này cần có bàn tay con người tham gia để có thể thực hiện tốt nhất. Đây là một nhóm máy bay không người lái có cánh nhỏ hơn, có thể sử dụng để bay xung quanh cơn bão một cách có kiểm soát để thu thập nhiều thông tin nhất có thể trước khi chúng bị phá hủy bởi cơn bão.

Hy vọng là tất cả các phép đo đạt này, kết hợp với các phương pháp đo truyền thống như máy bay nghiên cứu, bóng bay thời tiết hoặc vệ tinh quan sát Trái đất, có thể cung cấp cho các nhà khí tượng học một bức tranh đầy đủ và chính xác hơn về bất kỳ kiểu thời tiết nào đến, để họ có thể giao tiếp tốt hơn những hệ thống dự báo cho những nhà dự báo thời tiết một cách chính xác. Lấy dữ liệu đó từ khu vực có ranh giới đặc biệt mà trước đây khó có thể tiếp cận, nên các thông tin có được từ chúng rất hữu ích, vì nó có thể cung cấp cho các nhà dự báo một bức tranh rõ ràng hơn về các con đường của lốc xoáy, bão hoặc thời tiết khắc nghiệt khác.

Dữ liệu ở các khu vực ranh giới này cũng là một yếu tố quyết định trong việc quản lý cây trồng tốt hơn, giúp lính cứu hỏa phát hiện sự thay đổi trong hướng gió của đám cháy (đang trở thành một phần ngày càng quan trọng trong công việc của họ ở một số vùng khô nóng của đất nước), và dĩ nhiên là cho chính máy bay không người lái. Một số người cho rằng dự báo thời tiết ở tầng khí quyển thấp tốt hơn là chỉ ở mặt đất và sẽ là cần thiết nếu chúng ta muốn thực hiện được nhiệm vụ dự báo thời tiết hiện tại giao cho toàn bộ hệ thống máy không người lái cũng như vào một phần chính của cuộc sống của người dân Mỹ.

Không thể phủ nhận rằng kế hoạch này rất tham vọng – thậm chí có thể không thực tế. Bản thân Chilson cũng sẵn sàng thừa nhận rằng: Tôi đang cố nghĩ cách nói điều này mà không để bản thân quá phấn khích và đưa ra tuyên bố sai. Sẽ mất một thời gian. Tuy nhiên, Chilson đã dành nhiều năm để nghiên cứu tiên tiến về việc sử dụng máy bay không người lái khí tượng tại Đại học Oklahoma. Và thứ ba tuần này, ông sẽ trình bày nghiên cứu của mình tại chuỗi bài giảng Sigma do NASA tài trợ tại Trung tâm Hàng không & Không gian Virginia.

Melody Avery, một nhà khoa học nghiên cứu tại NASA Langley, người đã nghiên cứu về công nghệ tiên phong của ông với UAS đại diện cho một công nghệ mới nổi quan trọng để giải quyết vấn đề khó khăn là lấy đủ dữ liệu thời tiết trong bầu khí quyển tầng thấp nhất, gần bề mặt Trái đất.