Kommerzielle Drohnen könnten sich zu einem wichtigen neuen Instrument für Wetterbeobachtung und -vorhersage entwickeln
Drohnen haben in den letzten Monaten in den Vereinigten Staaten für Schlagzeilen gesorgt. Eine aktuelle Studie legt nahe, dass sie sich als Schlüsselinstrument für die nächste Phase genauer Wettervorhersagen auf der ganzen Welt erweisen könnten, insbesondere in abgelegenen Ecken der Welt.

Eine ständige Herausforderung für die numerische Wettervorhersage ist seit jeher das Erreichen einer hohen Auflösung von genauen, zeitnahen Beobachtungen, die für die Initialisierung von Computermodellen verwendet werden können. Wetterbeobachtungen werden gesammelt und in die Wettervorhersagemodelle eingespeist, um eine datengestützte Darstellung der Anfangsbedingungen in der Atmosphäre zu erhalten. Eine höhere räumliche Konzentration von Wetterbeobachtungen über den gesamten Globus kann theoretisch zu einer genaueren Anfangsdarstellung führen, mit der Computermodelle Prognosen erstellen können.
Viele Stationen auf der ganzen Welt verfügen über zuverlässige, langjährige historische Wetterbeobachtungen. Die meisten dieser Daten werden von automatischen Instrumenten erfasst, einige von Menschen und einige durch Fernerkundung (Satelliten usw.). Nationale Organisationen sammeln diese Daten, prüfen sie auf ihre Qualität und geben sie in Vorhersagemodelle ein.
Commercial drones show promise as meteorological tools for numerical weather predictions https://t.co/e0MYnIBXrB pic.twitter.com/zH4nSS40C3
— Astrobitica (@Astrobitica) January 23, 2025
Ein einfaches, aber grundlegendes Problem ist jedoch noch nicht vollständig gelöst: Die Erde ist ein großer Ort mit vielen komplexen Geländemerkmalen. Und da die Ozeane etwa 71 % der Erde bedecken, ist eine zuverlässige Wetterbeobachtung in vielen Gebieten ausgesprochen schwierig - und teuer.
Ein Forscherteam des Nationalen Instituts für Polarforschung in Japan hat kürzlich eine Studie durchgeführt, in der die Machbarkeit von Drohnenmessungen als zuverlässige, zusätzliche Quelle für Wetterbeobachtungen untersucht wurde. Sie verglichen meteorologische Daten, die von Drohnen gemessen wurden, mit routinemäßigen Wetterballon-Radiosondenmessungen.
Atmospheric scientists have demonstrated the first-ever remote observations of the fine-scale structure at the base of clouds. ️ #climate #weather @Nature_NPJ https://t.co/7h7WbzMyw2
— Brookhaven Lab (@BrookhavenLab) August 14, 2024
Die Forscher ließen die Drohnen zweimal täglich starten, sammelten Daten, konvertierten sie und luden sie in einem Format hoch, das in Computermodelle einfließen konnte. Nachdem sie diesen Vorgang zwei Monate lang über der japanischen Stadt Tsukuba wiederholt hatten, kamen sie zu dem Schluss, dass das Verfahren für die operationelle Umsetzung, die eine Upload-Zeit von 30 Minuten ab dem Zeitpunkt der Messung erfordert, geeignet ist. Die von Drohnen erfassten meteorologischen Daten unterschieden sich nicht wesentlich von den Radiosondendaten.
Es wurden verschiedene handelsübliche Drohnen mit einer ganzen Reihe von meteorologischen Sensoren zur Erfassung von Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit getestet. Einige Aspekte des Ansatzes müssen noch bewertet werden, darunter die Sicherheit eines regelmäßigen Drohneneinsatzes in Ballungszentren.
Insgesamt könnte dieser relativ kostengünstige und schnelle Ansatz jedoch eine wichtige Rolle bei der Ausweitung und Verbesserung der Auflösung der meteorologischen Datenerfassung spielen. Gebirgiges Gelände, die Pole und die Ozeane könnten mit diesem Datenerfassungsansatz besser erforscht werden, was wiederum zu genaueren Vorhersagen führen würde.