Explorando las condiciones meteorológicas y las inversiones de temperatura a microscale sobre la Gran Barrera de Coral a través de mediciones basadas en drones
Autores: Eckert, Christian; Monteforte, Kim I.; Harrison, Daniel P.; Kelaher, Brendan P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Explorando las condiciones meteorológicas y las inversiones de temperatura a microscale sobre la Gran Barrera de Coral a través de mediciones basadas en drones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Condiciones atmosféricas
áreas remotas
Perfiles verticales
Drones de consumo
Perfiles meteorológicos
Sensores atmosféricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La comprensión de las condiciones atmosféricas en áreas remotas contribuye a evaluar los fenómenos meteorológicos locales. Obtener perfiles verticales de la atmósfera en ubicaciones aisladas puede presentar desafíos significativos para el despliegue y mantenimiento de equipos, así como obstáculos regulatorios. Aquí, evaluamos el potencial de drones de consumo equipados con sensores atmosféricos ligeros para recopilar perfiles meteorológicos verticales en One Tree Island (Gran Barrera de Coral), ubicado aproximadamente a 85 km de la costa este de Australia. Utilizamos un dron DJI Matrice 300 con dos sensores UAV InterMet Systems iMet-XQ2, capturando datos sobre presión atmosférica, temperatura, humedad relativa y viento hasta una altitud de 1500 m. Estos vuelos se realizaron tres veces al día (9 a.m., 12 p.m. y 3 p.m.) y se compararon con sensores meteorológicos en tierra. Durante el verano/otoño austral, completamos 72 vuelos, obteniendo 24 conjuntos completos de mediciones diarias de características atmosféricas a lo largo de todo el perfil vertical. En promedio, la temperatura atmosférica y la temperatura de punto de rocío fueron significativamente influenciadas por el momento de la toma de muestras y también variaron entre días. La temperatura media diaria y la temperatura de punto de rocío alcanzaron sus picos a las 3 p.m., con la temperatura aumentando gradualmente desde su mínimo matutino. La temperatura media de punto de rocío alcanzó su punto más bajo alrededor del mediodía. También observamos variaciones en la velocidad del viento, pero los cambios en los patrones a lo largo del día fueron mucho menos consistentes. Los sensores atmosféricos montados en el dron mostraron un sesgo cálido consistente en la temperatura en comparación con la estación meteorológica de referencia. La humedad relativa mostró una mayor variabilidad sin un patrón de sesgo claro, lo que indica posibles limitaciones en el rendimiento del sensor de humedad. Las inversiones térmicas a microscale fueron prevalentes alrededor de 1000 m, alcanzando su punto máximo alrededor del mediodía y presentes en aproximadamente el 27% de los perfiles. En general, los perfiles verticales basados en drones ayudaron a caracterizar la dinámica atmosférica alrededor de One Tree Island Reef y demostraron la utilidad de los drones de consumo para proporcionar información meteorológica rentable en áreas remotas y ambientalmente sensibles.
Descripción
La comprensión de las condiciones atmosféricas en áreas remotas contribuye a evaluar los fenómenos meteorológicos locales. Obtener perfiles verticales de la atmósfera en ubicaciones aisladas puede presentar desafíos significativos para el despliegue y mantenimiento de equipos, así como obstáculos regulatorios. Aquí, evaluamos el potencial de drones de consumo equipados con sensores atmosféricos ligeros para recopilar perfiles meteorológicos verticales en One Tree Island (Gran Barrera de Coral), ubicado aproximadamente a 85 km de la costa este de Australia. Utilizamos un dron DJI Matrice 300 con dos sensores UAV InterMet Systems iMet-XQ2, capturando datos sobre presión atmosférica, temperatura, humedad relativa y viento hasta una altitud de 1500 m. Estos vuelos se realizaron tres veces al día (9 a.m., 12 p.m. y 3 p.m.) y se compararon con sensores meteorológicos en tierra. Durante el verano/otoño austral, completamos 72 vuelos, obteniendo 24 conjuntos completos de mediciones diarias de características atmosféricas a lo largo de todo el perfil vertical. En promedio, la temperatura atmosférica y la temperatura de punto de rocío fueron significativamente influenciadas por el momento de la toma de muestras y también variaron entre días. La temperatura media diaria y la temperatura de punto de rocío alcanzaron sus picos a las 3 p.m., con la temperatura aumentando gradualmente desde su mínimo matutino. La temperatura media de punto de rocío alcanzó su punto más bajo alrededor del mediodía. También observamos variaciones en la velocidad del viento, pero los cambios en los patrones a lo largo del día fueron mucho menos consistentes. Los sensores atmosféricos montados en el dron mostraron un sesgo cálido consistente en la temperatura en comparación con la estación meteorológica de referencia. La humedad relativa mostró una mayor variabilidad sin un patrón de sesgo claro, lo que indica posibles limitaciones en el rendimiento del sensor de humedad. Las inversiones térmicas a microscale fueron prevalentes alrededor de 1000 m, alcanzando su punto máximo alrededor del mediodía y presentes en aproximadamente el 27% de los perfiles. En general, los perfiles verticales basados en drones ayudaron a caracterizar la dinámica atmosférica alrededor de One Tree Island Reef y demostraron la utilidad de los drones de consumo para proporcionar información meteorológica rentable en áreas remotas y ambientalmente sensibles.