GPS Bisa Lacak Winds Badai

GPS Bisa Lacak Winds Badai ‘

Charles Q. Choi , OurAmazingPlanet Kontributor | 19 Juli 2013 09:27 ET
1

 

6

 

0

Share

1

 

badai Emilia

 
 Badai Emilia berputar-putar di atas Samudera Pasifik Timur segera setelah terbentuk di awal Juli 2012, seperti yang terlihat oleh satelit Terra NASA. 
Kredit: NASA.

Cara sinyal radio dari satelit GPS terpental sekitar selama badai sekarang dapat membantu para ilmuwan menyimpulkan kecepatan angin badai, wawasan yang dapat membantu lebih baik memprediksi tingkat keparahan badai dan di mana mereka mungkin menuju.

Mengorbit ribuan mil di atas Bumi, jaringan satelit global positioning (GPS) terus sinyal radio balok pada tanah yang mengungkapkan baik di mana setiap satelit dan ketika pesan dikirim. Satelit ini sehingga berfungsi sebagai titik penerima GPS yang dapat merujuk ke dalam rangka untuk menghitung posisi mereka sendiri .

Gelombang radio bisa terpental permukaan seperti bagaimana cahaya tampak mencerminkan dari cermin. Sekitar 60 persen dari sinyal radio dari satelit GPS mencerminkan off badan air seperti laut dan kembali ke langit. Namun, tidak seperti cermin, permukaan laut jarang tenang dan datar – angin bertiup di atas badan air menghasilkan gelombang.

 

 

“Bayangkan Anda meniup pada semangkuk sup panas,” kata peneliti Stephen Katzberg, insinyur penelitian di NASA Langley Research Center di Hampton, Va “Semakin keras Anda pukulan, semakin besar gelombang dalam mangkuk.”

Ketika GPS sinyal memantul dari gelombang, permukaan kasar air mendistorsi refleksi oleh hamburan sinyal dalam berbagai arah. Dengan menganalisis distorsi ini, Katzberg dan rekan-rekannya dapat alasan bagaimana kasar air dan dengan demikian seberapa kuat angin bertiup.

“Sistem GPS untuk navigasi mengandung semua unsur penginderaan jauh. Anda hanya perlu melihat dengan cara yang benar,” kata Katzberg LiveScience.

 

badai earl, badai pemburu

 
 Mata badai Earl jelas terlihat selama NASA badai pemburu penerbangan melalui badai pada tahun 2010. 
Kredit: NASA / Jane Peterson

Saat ini, para ilmuwan mengukur kecepatan angin badai dengan menjatuhkan tabung dikemas dengan instrumen ilmiah menjadi badai.Paket-paket ini, disebut dropsondes, yang diikat ke parasut kecil, dibuang dari pesawat dan mengumpulkan data saat jatuh. Setiap perangkat mengukur tekanan, kelembaban dan temperatur di samping kecepatan angin.

Pesawat terbang badai perburuan National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dijuluki Badai Hunters , biasanya turun sekitar 20 dropsondes sekali pakai, masing-masing seharga sekitar $ 750, ke setiap badai. Metode baru berbasis GPS untuk mengukur kecepatan angin bisa memberikan pandangan yang jauh lebih luas dari kecepatan angin badai untuk biaya yang jauh lebih rendah. [ Dalam Gambar: NASA Badai Hunters ]

Sistem berbasis GPS melibatkan chip penerima GPS yang terletak di pesawat. Sebuah komputer membandingkan gelombang radio yang datang langsung dari satelit di atas dengan sinyal tercermin dari bawah laut dan menghitung kecepatan angin perkiraan dengan akurasi yang berjarak 11 mph (18 km / jam). Sebagai perbandingan, kecepatan angin midrange yang, Kategori 3 badai adalah sekitar 123 mph (200 km / jam).

Karena dropsondes mahal, mereka dilepaskan dalam pola penyebaran-out, dan meteorologi perlu menggunakan beberapa menebak untuk mengisi kekosongan. Sebagai perbandingan, metode berbasis GPS terus-menerus dapat mengumpulkan data tentang angin di bawah ini.

“Kau sudah akan memiliki sistem GPS onboard,, jadi mengapa tidak mendapatkan informasi tambahan tentang lingkungan di sekitar Anda,” kata Katzberg.

Sistem pelengkap

Teknik berbasis GPS memang memiliki kelemahan, Katzberg memperingatkan. Misalnya, dropsondes saat memberikan pengukuran kecepatan angin yang 10 kali lebih tepat dibandingkan dari GPS. Selain itu, karena metode berbasis GPS memerlukan tubuh besar air untuk bekerja, itu tidak dapat digunakan atas tanah. Selain itu, dalam kasus di mana permukaan laut berombak tanpa angin apapun, seperti mata seorang stormhurricane , Katzberg mengatakan alat-alat lain yang diperlukan untuk mendapatkan pengukuran kecepatan angin yang akurat.

“Teknik GPS, sementara berguna seperti yang telah terbukti, memiliki batas praktis juga,” kata Katzberg.

Tujuan utama dari metode ini berbasis GPS tidak untuk menggantikan dropsondes, tetapi untuk menambahkan pandangan yang lebih luas dari kecepatan angin ke data dropsondes menyediakan. Sebagai satelit GPS membaik, “angin kecepatan deteksi oleh GPS dapat akhirnya mendekati akurasi dropsonde, tapi dua ukuran sebagian besar hal yang berbeda,” kata Katzberg.

Sistem baru saat ini mendapatkan diuji selama penerbangan Badai Hunters . Hal ini juga dapat diterapkan pada satelit di masa depan, kata Katzberg – pada tahun 2016, NASA berencana untuk meluncurkan sistem satelit kecil yang disebut Topan Global Navigation Satellite System (CYGNSS) untuk mengukur tercermin sinyal satelit GPS dari orbit rendah untuk memantau kecepatan angin badai dari ruang angkasa.

Gelombang radio dari jenis lain satelit mungkin membantu juga, Katzberg mengatakan, termasuk refleksi dari siaran satelit yang kuat dari DirecTV dan Sirius XM Radio.

“Sinyal-sinyal yang sangat kuat dan mudah untuk mendeteksi,” kata Katzberg. “Satelit ini menelan biaya ratusan juta atau bahkan miliaran dolar, namun sistem kami hanya biaya beberapa ratus. Kami mengambil keuntungan dari infrastruktur yang mahal yang sudah ada.”

Katzberg dan rekan-rekannya Jason Dunion dan George Ganoe merinci temuan mereka secara online 1 Juni di jurnal Sains Radio.

– See more at: http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&ie=UTF8&prev=_t&rurl=translate.google.co.id&sl=en&tl=id&u=http://www.livescience.com/38295-gps-track-hurricane-winds.html%3Fcmpid%3D514629&usg=ALkJrhghHgD-iY17K2fl25dbPCHMctUGoQ#sthash.9NLbrLr1.dpuf

Advertisements