Технологии дронов предлагают новые способы управления изменением климата

«При прогнозировании изменения климата крайне важно, чтобы ученые понимали, сколько энергии Земля поглощает и сохраняет», — сказала Шарлотта Леви, докторант, которая выступила с докладом о своем исследовании на ежегодном собрании Экологического общества Америки в Портленде, штат Орегон. , 8 августа.Когда поверхность отражает солнечную энергию, а не поглощает ее в виде тепла, в результате происходит сильное охлаждение как на местном, так и на глобальном уровне.

Научный термин для измерения отражательной способности поверхности — альбедо. «Альбедо важно понимать, потому что это один из основных элементов управления общим энергетическим бюджетом Земли», — сказал Леви, исследовательский проект которого возглавляет Тимоти Фейи, профессор природных ресурсов. Ее консультирует Кристин Гудейл, профессор экологии и эволюционной биологии.Используя дроны, также известные как беспилотные летательные аппараты, Леви и другие разработали новый метод измерения альбедо с большей гибкостью и точностью, чем это было возможно раньше.

Климатологи уже давно могут проводить измерения альбедо по всей территории Соединенных Штатов с помощью спутников и датчиков, размещенных на исследовательских вышках. Однако их относительно мало, и их нельзя перемещать для сравнения альбедо близлежащих мест. «Дроны позволяют проводить измерения везде, где они необходимы», — сказал Леви. «Мы можем отправить одного из них, чтобы он парил над лесом, а затем пролетел через дорогу, где тот же лес был прорежен пятью годами ранее, и мы можем точно измерить, в чем разница».Предыдущие попытки ученых использовать дроны для изучения альбедо потерпели неудачу, потому что датчики, необходимые для проведения измерений, тяжелые и нарушают баланс дронов.Леви и ее команда уменьшили вдвое вес и инженерные задачи, разместив на дроне только направленный вниз датчик.

Направленный вверх датчик размещается в ближайшем поле.В настоящее время они проверяют метод, демонстрируя, что измерения с дронов выгодно отличаются от измерений со спутника и вышки.

«Это важный результат с точки зрения изменения климата, потому что мы видим множество потенциальных применений», — сказал Леви.Теперь исследователи могут конкретно посмотреть, как методы управления влияют на общее альбедо лесов, и могут скорректировать планирование лесов с учетом факторов, влияющих на изменение климата.

В течение многих лет исследователи климата знали, что посадка лесов оказывает положительное влияние на изменение климата. Однако в определенных условиях, например, в местах, покрытых отражающим снежным покровом в течение долгих периодов года, посадка деревьев действительно может иметь согревающий эффект. По мере того, как эти деревья из холодных регионов растут, они создают темную поверхность, которая поглощает энергию и, поскольку они растут медленно, не улавливают столько углерода, как деревья в более теплых регионах, которые растут быстрее.

Леви сосредоточивает большую часть своих исследований на определении того, где сажать леса в регионах с умеренным климатом с сезонным снежным покровом для максимального положительного воздействия на климат. Она изучает сложные проблемы, такие как сравнение прореживания леса с посадкой определенного набора видов.Измерения альбедо для любой поверхности суши также жизненно важны для глобальных климатических моделей, которые ученые используют в качестве основы для всех своих климатических прогнозов.

Чем точнее и многочисленнее они будут, тем точнее будут эти прогнозы. Архитекторы и ученые, заинтересованные в изучении альбедо различных стилей зданий, которое может иметь важное значение для уменьшения эффекта городского теплового острова, также могут извлечь выгоду из технологии дронов.

«Мы сделали очень просто», — сказал Леви. «Но это действительно изменило то, как вы можете проводить эти измерения, и мы ожидаем, что это окажет серьезное влияние на то, как ученые думают о глобальном изменении климата».


Новости со всего мира