NASA тестирует лазер для 3D-измерения ветра с воздуха и из космоса

С осени прошлого года учёные NASA провели серию полётов над США с передовым 3D-ветровым доплеровским лидаром Aerosol Wind Profiler (AWP), собрав почти 100 часов данных, включая измерения в урагане. Цель — продемонстрировать уникальную способность инструмента собирать высокоточные данные о направлении и скорости ветра, а также о концентрации аэрозолей, что критически важно для точного прогнозирования погоды.

Быстрое развитие таких явлений, как сильные грозы и ураганы, требует более точных наблюдений за ветром. В настоящее время глобальные измерения ветра над поверхностью Земли ограничены: данные собирают коммерческие самолёты, метеозонды и спутники, отслеживающие движение облаков. AWP призван заполнить пробелы в областях без облаков, предоставляя детальные 3D-профили ветра.

Инструмент, установленный на самолёте Gulfstream III, испускает 200 лазерных импульсов в секунду. Они рассеиваются на частицах аэрозолей (пыль, дым, соль) в воздухе, а их движение вызывает доплеровский сдвиг длины волны. AWP отправляет импульсы в двух направлениях под углом 90°, создавая трёхмерную картину векторов ветра на разных высотах одновременно. «Комбинация AWP и HALO — это новое поколение бортового метеорологического дистанционного зондирования NASA, которое мы надеемся в будущем разместить и на спутниках», — пояснил Крис Бедка, главный исследователь проекта в Исследовательском центре Лэнгли NASA.

Проект реализуется в рамках совместной программы NOAA Joint Venture Program, направленной на внедрение технологий для填补 пробелов в прогнозных системах. Во время полётов в ураган «Хелен» AWP успешно собрал данные о ветре во внешних полосах шторма. Эти испытания служат основой для возможной будущей интеграции подобной технологии на спутниковую платформу, что необходимо для улучшения глобальных 3D-моделей ветра.