Cтудентка магістратури Анніка Менцоні запускає дистанційний метеорологічний зонд в рамках свого польового дослідження на Шпіцбергені. Фото: Анніка Менцоні
Керовані метеорологічні зонди (скорочено CMET) представляють собою літаючі дистанційні пристрої для збору даних про погоду та атмосфері. Вони мають дуже невелику вагу і тому можуть переміщатися разом з вітром, відстежуючи швидкість і напрямок поширення забруднюючих речовин в нижніх шарах атмосфери.
У цьому місяці зонди були запущені зі Шпіцбергена в ході проекту з вимірювання рівня забруднення атмосфери в Арктиці і вперше перебували серед крижаних хмар протягом цілих 80 годин.
Зонди реєструють стандартні метеорологічні дані, такі як швидкість вітру, температура, атмосферний тиск і вологість, і за допомогою хімічних датчиків визначають вплив хімічного складу атмосфери на розповсюдження забруднюючих речовин, особливо меркурій. Потім дані порівнюються з існуючими дисперсійними моделями для перевірки їх точності.
Антропогенні забруднюючі речовини з Європи і сажа, що виникла в результаті тайгових пожеж в Росії і Східній Європі, поступово рухаються в бік Арктики, де вони можуть відкладатися на снігу і на льоду. Цей процес впливає на здатність снігу і льоду відображати тепло назад в атмосферу. Так як сніг стає темніше, він поглинає більше сонячного тепла.
Зі зменшенням снігового і крижаного покриву поглинання тепла збільшується, в результаті чого виникає позитивний зворотний зв'язок, тобто стає ще тепліше. Більш великий сніжний і крижаний покрив призводить до зворотного ефекту.
До сих пір залишається неясним, як забруднюючі речовини можуть вплинути на цю систему зі зворотним зв'язком, відому також як ефект альбедо. Робота в цьому напрямку дуже важлива в зв'язку з розвитком судноплавства в Північному Льодовитому океані і його морях.
Зонди, розроблені Полом Восс в коледжі Сміта, США, складається з двох відділень. Контроль висоти зонда здійснюється за допомогою подачі або випуску гелію з внутрішнього відділення зонда, а крихітне пристосування вагою не більше 350г, що працює від акумулятора, містить GPS-приймач і датчики.
Оператор управляє зондом за допомогою повідомлень електронної пошти, які змінюють алгоритм, який контролює висоту польоту. За допомогою GPS оператор може в будь-який момент визначити положення зонда. Зонди посилають отримані в результаті вимірів дані в лабораторію у вигляді вкладень електронних листів. 
Робоча частина зонда з пристроями для зв'язку з землею і навігації. Фото: Анніка Менцоні
- На відміну від більшості зондів, CMET можуть залишатися в повітрі протягом багатьох годин і проводити вимірювання на різній висоті. Крім того, вони можуть дрейфувати разом з повітряними потоками, в той час як зонди, які зазвичай використовуються на Шпіцбергені, можуть лише підніматися по прямій до тих пір, поки не лопнуть, - пояснює Анніка Менцоні, студентка магістратури Університету Осло, що використовує зонди для свого польового дослідження. Отримані дані допоможуть їй протестувати моделі, які прогнозують поширення забруднюючих речовин.
- Моделі - це всього лише рівняння, які вирішуються для отримання по можливості найкращого результату, - каже Менцоні.
Зонди, в свою чергу, визначають поширення забруднюючих речовин в реальному часі.
Хол вважає, що зонди також можна використовувати для тестування моделей, які прогнозують поширення вулканічних викидів. Запускаючи зонди під час або відразу після виверження вулкана, можна відстежити напрямок руху вулканічних мас, а потім порівняти отримані дані з результатами моделі, «щоб перевірити, чи дійсно попіл летить в тому напрямку, який видала нам модель».
- Таке безперервне зондування дозволяє зібрати величезний обсяг інформації про структуру атмосфери. Наскільки я знаю, раніше ніхто такого не робив, - повідомив Восс в електронному листі.
Текст: Саміа Мадвар