Las investigaciones de la atmósfera mediante miniaviones no tripulados pueden contribuir significativamente a la investigación de las causas del cambio climático del Ártico. ya que proporcionan una visión de las capas de aire a nivel del suelo que no son monitoreadas por otras estaciones de medición. Esta es la conclusión a la que llegó un equipo de investigación alemán a partir de las mediciones actuales que acaban de tener lugar en Spitsbergen. Se pudo observar la formación de nuevas partículas en el aire, que luego puede evolucionar a nubes e influir en el cambio climático. Todavía no se comprende en detalle por qué el Ártico se está calentando más del doble que otras regiones de la tierra. La campaña de medición en Spitsbergen, que se extenderá hasta finales de mayo, fue el primer despliegue conjunto de un mini avión de investigación desarrollado en Alemania en una región polar.

En años recientes, el Ártico se ha convertido cada vez más en un foco de investigación climática, debido a que los cambios climáticos observados hasta ahora en el Ártico tienen un impacto mucho más fuerte que en otras regiones. Las razones son interacciones complejas entre la atmósfera, hielo marino y océano:difícil de cuantificar y describir en modelos. Para mejorar la comprensión de los procesos e interacciones específicos, se deben realizar más mediciones in situ. Sin embargo, solo unas pocas estaciones de medición continua y mediciones móviles con barcos y aviones están disponibles como base de datos para proporcionar los parámetros necesarios para el análisis y el modelado.

Científicos de la Universidad Técnica de Braunschweig, el Instituto Leibniz de Investigación Troposférica de Leipzig y la Universidad Eberhard-Karls de Tübingen han estado realizando mediciones con sistemas de vuelo no tripulados desde mediados de abril en Ny-Ålesund en Spitsbergen, el pueblo más septentrional del mundo. Este proyecto cuenta con el apoyo del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina, que también opera la base de investigación franco-alemana AWIPEV en Ny-Ålesund.

En el proyecto, financiado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG) y titulado "Investigaciones sobre la variabilidad vertical y horizontal a pequeña escala del aerosol de la capa límite atmosférica con sistemas aéreos no tripulados, "Se investiga en particular la correlación entre las turbulencias del aire a pequeña escala y la formación de las partículas de aerosol más pequeñas en el aire que pueden formarse a partir de los gases. Dado que estas pequeñas partículas pueden crecer y luego dispersar la luz y también influir en la formación de nubes, juegan un papel importante en el clima.

Las primeras evaluaciones muestran diferentes escenarios que conducen a la formación de nuevas partículas en la atmósfera:o la nueva formación tiene lugar simultáneamente en todas las capas de aire investigadas entre el suelo y los 850 metros de altura o comienza en una determinada capa de aire y continúa desde allí. El segundo caso no se puede observar desde el principio con las estaciones de medición fijas en Ny-Ålesund y la cercana montaña Zeppelin, que han estado en funcionamiento continuo durante muchos años, y por lo tanto es un hallazgo importante para todos los científicos involucrados.

"Las mediciones con aviones no tripulados representan una conexión entre las mediciones en varios sitios en Ny-Ålesund y en la montaña Zeppelin adyacente y, por lo tanto, cierran una brecha de conocimiento sobre los procesos de distribución y transporte en la atmósfera, "explica la Dra. Astrid Lampert de la Universidad Técnica de Braunschweig, quien coordinó la campaña de medición.

La campaña de medición fue el tercer gran estudio de ALADINA (Aplicación de aeronaves ligeras para la detección de aerosoles in situ), En el Instituto de Sistemas Aeroespaciales de la Universidad Técnica de Braunschweig se desarrolló un sistema de aeronaves no tripuladas (UAS). ALADINA es un tipo de modelo de avión de alta tecnología:tiene una envergadura de 3,6 metros, pesa 25 kilogramos y puede transportar hasta 3 kilogramos de carga útil. La batería permite un tiempo de vuelo de hasta 40 minutos y una velocidad de hasta más de 100 kilómetros por hora.

El mini avión de investigación ya se ha utilizado varias veces en Alemania, por ejemplo, en la estación de medición TROPOS Melpitz cerca de Torgau. La característica especial de esta aeronave es especialmente su equipamiento con dispositivos de medición de partículas, que fueron miniaturizados en el Instituto Leibniz de Investigación Troposférica en Leipzig. Dado que los dispositivos disponibles comercialmente serían demasiado grandes y pesados ​​para esta aplicación, los dispositivos debían desarrollarse o modificarse considerablemente internamente.

La Universidad de Tübingen también utilizó MASC (Portador de sensores aerotransportados multiusos) UAS como parte de su campaña de Spitsbergen. Estos UAS están especializados en la medición de alta resolución de turbulencias atmosféricas y transporte turbulento de energía e impulsos. La turbulencia es un proceso importante en los procesos de formación de partículas. Los MASC tienen un tiempo de vuelo de una hora y media en el Ártico y se utilizan cada vez más en la investigación de la energía eólica en Alemania.

Para comprender los diversos procesos que pueden inducir la formación de partículas, ahora es necesario un análisis detallado de los datos de medición, que será la principal tarea del científico durante los próximos meses.