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Cómo los enjambres de drones podrían ayudarnos a protegernos de los tornados

2020

Los tornados arrasaron gran parte del Medio Oeste y el Sur de los Estados Unidos este fin de semana. Más de una docena de personas fueron asesinadas, y los rastros de destrucción se extienden desde Texas hasta Maryland.

Los tornados no solo son peligrosos debido a su gran poder: también son extremadamente difíciles de predecir. En promedio, los monitores meteorológicos nos avisan con solo 13 minutos de anticipación para cubrirnos. Pero el ingeniero mecánico Jamey Jacob de la Universidad Estatal de Oklahoma espera extender el tiempo de advertencia a una hora o más. Él y su equipo están desarrollando drones resistentes que pueden recopilar datos de estas tormentas violentas.

Mientras que podemos ver huracanes y tormentas de nieve que vienen de millas de distancia, los tornados se forman muy rápidamente y en escalas más pequeñas. Predecirlos requiere una comprensión muy detallada de los procesos atmosféricos a una resolución que no se puede obtener con el radar meteorológico.

En el futuro, Jacob visualiza meteorólogos que vuelan enjambres de drones en un clima severo para medir la temperatura, la presión y la velocidad del viento en puntos específicos durante la tormenta. Alimentado en un modelo de computadora, esta información podría indicar si una tormenta eléctrica puede convertirse en un tornado. Y los cazadores de tormentas podrían recopilar todos estos datos desde una distancia segura.

Los cazadores de tormentas actualmente usan algunos paquetes de sensores que pueden recopilar datos del interior de la tormenta, pero estas herramientas son limitadas. Los globos meteorológicos y los sensores TOTO que se caen en el camino de la tormenta dependen de la posibilidad de recopilar datos útiles. "Una vez que se caen, no pueden moverse y, por lo tanto, están sujetos a la naturaleza impredecible de una tormenta", dice Jacob. Los vehículos aéreos no tripulados (UAV), por otro lado, son orientables y pueden dar una visión más completa de la tormenta.

Pero los drones no pueden hacer nada para mejorar los pronósticos si no pueden sobrevivir a una tormenta. El equipo de Jacob está desarrollando vehículos aéreos no tripulados resistentes que pueden soportar la lluvia, el granizo y los vientos de hasta 120 millas por hora. Estos aviones cargados de sensores y cámaras están hechos de materiales compuestos livianos y fuertes, similares a los chalecos antibalas de Kevlar.

Un sistema, llamado MARIA (Avión de Investigación e Investigación de Análisis de Mesociclones) puede incluso lanzar sondas de caída, pequeños sensores paracaídas que pueden recopilar datos sobre el perfil vertical de una tormenta a medida que caen. Otros vuelan en enjambres para recoger múltiples puntos de datos a la vez.

Para obtener predicciones de tornados a largo plazo, también vamos a necesitar mejores modelos de tornados, porque la formación de tornados sigue siendo un proceso misterioso. Algunos patrones de temperatura y flujo de viento pueden causar tornados en algunas situaciones, pero no siempre.

"Una gran variedad de patrones climáticos puede llevar a notas de tornados en el Centro de Predicción de Tormentas de NOAA y, a menudo, patrones similares pueden no producir ningún clima severo"

Los UAV a prueba de tormentas podrían dar a los pronosticadores del clima nuevas vistas sobre tormentas en desarrollo, rastreando más variables a escalas más finas, para proporcionar información valiosa sobre por qué algunos sistemas se convierten en tornados y otros no. Estos modelos mejorados, a su vez, convertirán los datos recopilados por drones en advertencias de tornado más precisas.

Por ahora, Jacob y su equipo todavía están trabajando en las dificultades técnicas. Por lo general, sus drones no están listos para volar a una tormenta en cualquier momento ... se tarda unas cuatro horas en prepararse, pero el equipo ocasionalmente encuentra tormentas mientras están en el campo, y aprovechan esas oportunidades. para probar su oficio. Otras veces, se encuentran con computadoras que fallan, sensores mal calibrados o restricciones de vuelo de drones que limitan su recopilación de datos.

"Eventualmente, lo que queremos es llegar a un punto en el que esté viendo el canal meteorológico, dice Jacob y están informando los datos que obtienen de los drones, y a nadie le importa, son solo los datos que están entrando". Pero todavía estamos muy lejos de eso ".

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