NASA разрабатывает передовые технологии для улучшения прогнозирования погоды, и одним из ключевых инструментов в этом направлении стал Aerosol Wind Profiler (AWP) — 3D-лидар, способный измерять направление и скорость ветра с высокой точностью. С осени 2024 года ученые NASA провели более 100 часов полетов с этим инструментом, включая миссию по сбору данных внутри урагана.
AWP генерирует 200 лазерных импульсов в секунду, которые рассеиваются и отражаются от аэрозольных частиц в атмосфере — таких как пыль, дым, морская соль и облака. Изменение длины волны лазерного импульса, вызванное движением частиц, позволяет измерять скорость и направление ветра. Уникальность AWP заключается в том, что он отправляет лазерные импульсы в двух направлениях, расположенных под углом 90° друг к другу, создавая трехмерный профиль векторов ветра.
Традиционные методы измерения скорости и направления ветра используют данные от коммерческих самолетов и метеозондов, которые запускаются всего 1300 раз в день по всему миру. Спутники отслеживают движение облаков и водяного пара, но в зонах без облачности точные измерения ветра отсутствуют. AWP заполняет эти пробелы, предоставляя детализированные 3D-профили ветра, что особенно важно для прогнозирования ураганов и штормов.
AWP работал в связке с другим инструментом NASA — High-Altitude Lidar Observatory (HALO), который измеряет водяной пар, аэрозоли и свойства облаков. В ходе миссии Joint Venture Program, организованной Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), AWP и HALO работали вместе. AWP и HALO ранее прошли испытания в Калифорнии, в рамках которых изучали процессы в нижних слоях атмосферы, которые определяют погодные условия на поверхности Земли.
Во время одного из полетов в сентябре 2024 года команда NASA направила самолет Gulfstream III в западные внешние районы урагана Хелен, чтобы собрать данные о ветре. Эти измерения помогли ученым лучше понять структуру ураганов и улучшить модели прогнозирования.
NASA рассматривает возможность интеграции AWP в спутниковые миссии, чтобы получить глобальные 3D-модели ветра. Это может значительно повысить точность прогнозов погоды и помочь в предупреждении стихийных бедствий.
