Den utilgjengelige vinden måles nå av droner

Nøyaktig måling og estimering av atmosfærisk turbulens er avgjørende for en rekke anvendelser. For eksempel er det en fundamental parameter for korrekt estimering av energiproduksjon fra vindturbiner og for modellering av utveksling mellom jordoverflaten og atmosfæren—som gassutveksling fra skoger eller spredning av forurensninger i urbane områder. Nøyaktige turbulensmålinger er essensielle for å forbedre atmosfæriske modeller og værvarsling. Tradisjonelt kommer disse målingene fra faste installasjoner som meteorologiske tårn, som kun gir data på spesifikke steder. Dette begrenser vår forståelse av turbulens betydelig, spesielt i utfordrende miljøer der det er upraktisk eller umulig å bygge tårn (som offshore områder, fjellterreng, tette skoger og isbreer).

I sin avhandling adresserer Mauro Ghirardelli denne begrensningen ved å utvikle en metode for å montere en høy-presisjon turbulenssensor på en drone. Denne innovative tilnærmingen utnytter mobiliteten og fleksibiliteten til droner for å samle vinddata i tidligere utilgjengelige eller lite tilgjengelig områder uten å gå på ofre med målenøyaktigheten.

En sentral utfordring var å minimere dronens egen innvirkning på målingene, siden luftstrømmen generert av dronen kan forstyrre målingene. For å løse dette identifiserte Ghirardelli den optimale plasseringen av sensoren på dronen for å redusere aerodynamisk interferens. Han utviklet deretter en fungerende prototype, som ble testet under reelle forhold for å validere ytelsen.

Resultatene viser at en drone-montert turbulenssensor er en levedyktig og effektiv metode for å oppnå nøyaktige vindmålinger i komplekse miljøer. Denne utviklingen har potensial til å forbedre atmosfæriske modeller, styrke værvarslingen og gi verdifulle data for miljømessige og industrielle anvendelser der tradisjonelle målemetoder ikke strekker til.

Personalia

Mauro Ghirardelli (f. 1992) har bachelor- og mastergrader i fysikk fra Università Cattolica del Sacro Cuore i Brescia, Italia. Han har utført sin doktorgradsforskning ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen, og er tilknyttet Bergen Offshore Wind Centre (BOW). Han veiledes av Joachim Reuder, Stephan Kral og Etienne Cheynet (alle ved UiB), og Richard Hann (NTNU).