Messungen mit einer Drohnenflotte
Was würdet ihr tun, wenn ihr Wind / Turbulenz an mehreren Orten gleichzeitig messen wollt, und kurz darauf wiederum an anderen Orten? Messtürme aufstellen und alle paar Stunde versetzen? Fernerkundungsgeräte mit (viel) Strom betreiben und über mehrere Meter mitteln, um einen Wind-Wert herauszukriegen? Alles nicht so praktisch in einem entlegenen Tal… aber wie wäre es mit einer Flotte von Drohnen? 🙂
In meiner Masterarbeit habe ich genau das gemacht – Messungen mit einer Drohnenflotte in einem kleinen Seitental des Inntals in Österreich (Bild 1: Nafingalm, Blick Richtung Süden. Video (2): Vertikalprofil einer Drohne nahe der Bodenmessstation). Die Drohnen bestimmen den Wind ganz ohne externen Sensor – sie selbst sind das Messgerät! Vereinfacht gesagt halten sie die GPS-Position gegenüber dem Wind, und über Größen wie den Winkel der Drohne gegenüber dem Horizont und Beschleunigung kann man dann Rückschlüsse auf den Wind ziehen.
Die Messungen fanden im Rahmen des TEAMx-Forschungsprogramms statt. TEAMx steht für “multi-scale Transport and Exchange processes in the Atmosphere over Mountains – programme and eXperiment”. Es geht darum, dass Wettermodelle die Grenzschicht im Gebirge nicht gut berechnen können. Um die Modelle zu verbessern, braucht es ein besseres Verständnis der physikalischen Prozesse.
Die Grenzschicht ist der Teil der Atmosphäre, der direkt an den Erdboden angrenzt und in dem viele Austauschprozesse stattfinden, z.B. von Wärme und Feuchtigkeit. Im Gebirge ist das besonders kompliziert. Da passiert der Austausch nicht nur über z.B. Turbulenz, sondern auch über Windsysteme wie Berg-/Talwinde. Diese Winde habe ich mit den Drohnen gemessen (Bild 3: Wind talauswärts, nachts. Bild 4: Übergang morgens. Bild 5: Wind taleinwärts, tagsüber.). Um zum Messort zu kommen, mussten wir uns manchmal einen Weg zwischen den Kühen auf der Alm hindurch bahnen (Bild 6).
Video zur Kampagne: https://kurzelinks.de/me6r
Quelle: https://doi.org/10.5281/zenodo.7118576
Text: Almut Alexa
Bildmaterial: Almut, Tamino Wetz, Norman Wildmann, Alexander Gohm
