Per la prima volta nella storia, Scienziati cinesi hanno lanciato una sonda a razzo, un razzo progettato per eseguire osservazioni meteorologiche in aree al di fuori della portata dei palloni meteorologici, da un veicolo semisommergibile senza equipaggio (USSV) che è stato progettato e sviluppato appositamente dalla Cina per questo compito.

I risultati delle prime prove in mare condotte nel 2018 sono stati pubblicati in Progressi nelle scienze dell'atmosfera il 31 gennaio 2019.

Per ottenere dati meteorologici e oceanografici accurati (METOC) è necessario condurre un campionamento meteorologico e oceanografico basato sull'oceano di un vasto ambiente marino che copre quasi i tre quarti della superficie terrestre. Tradizionalmente ciò è stato ottenuto utilizzando piattaforme di osservazione oceaniche come navi e boe, così come satelliti e aerei. Però, poiché questi metodi sono costosi e/o logisticamente poco pratici da implementare su un'area ampia e spesso ostile dal punto di vista ambientale, i dati raccolti sono frammentari e quindi inaffidabili per la ricerca marina e meteorologica.

Secondo l'autore principale, Hongbin Chen, professore di scienze atmosferiche e marine presso l'Istituto di fisica dell'atmosfera, Accademia cinese delle scienze, la radiosonde (strumento di telemetria alimentato a batteria trasportato nell'atmosfera solitamente da un pallone meteorologico che registra le misurazioni meteorologiche e le trasmette via radio a un ricevitore terrestre) è attualmente il metodo principale utilizzato per ottenere la distribuzione verticale dei dati meteorologici all'interno dell'atmosfera, ma il numero di stazioni di sondaggio dell'aria superiore nell'oceano è limitato rispetto ai siti di terra.

Entrambi i palloni meteorologici dropsonde, che vengono dispiegati dagli aerei e registrano i dati atmosferici mentre scendono sulla Terra, e palloni meteorologici a sonda galleggiante contenenti strumenti meteorologici racchiusi in una gondola, che a seconda della pressione del pallone, sono in grado di andare alla deriva nella stratosfera da cinque giorni a poche settimane o addirittura mesi, sono abitualmente utilizzati sull'oceano. Però, questi non possono soddisfare le esigenze della ricerca sul clima marino (come tifoni e nebbie), previsione numerica, modellazione dello strato limite atmosferico marino (MABL) e validazione di prodotti satellitari marini.

"Lanciato da un veicolo semisommergibile senza equipaggio di lunga durata, con forte mobilità e ampia copertura della zona marittima, rocketsonde (razzi meteorologici in grado di lanciare strumenti meteorologici fino a 8, 000 metri nell'atmosfera) può essere utilizzato in condizioni di mare avverse e sarà più economico e applicabile in futuro, "dice Chen.

"Il veicolo semisommergibile senza equipaggio è una piattaforma ideale per il monitoraggio ambientale meteorologico marino, e le informazioni sul profilo atmosferico fornite dalla sonda missilistica lanciata da questa piattaforma possono migliorare l'accuratezza delle previsioni meteorologiche numeriche in mare e nelle zone costiere, " spiega il coautore dello studio Dr. Jun Li, ricercatore presso l'Istituto di Fisica dell'Atmosfera, CAS. "Simile ad Argo (la gamma globale su larga scala di galleggianti di profilazione che misura la temperatura/salinità nell'oceano) che fornisce i profili della corrente termoalina, rocketsonde può fornire profili di temperatura atmosferica, umidità, osservazioni della pressione e del vento."

In futuro i ricercatori prevedono di utilizzare veicoli semisommergibili senza equipaggio per fornire una rete di osservazioni in mare che estenderà i dati del sondaggio meteorologico sull'oceano simile a quello della rete di sondaggi a terra, dice Chen, aggiungendo che si aspettano che la rete di osservazione dei veicoli semisommergibili senza equipaggio fornisca osservazioni tridimensionali della struttura interna di tifoni/uragani e migliori la nostra capacità di prevedere i cambiamenti nel percorso o nell'intensità di un tifone.

"Stiamo attualmente sviluppando una nuova generazione di USSV in grado di trasportare vari sensori rilevanti per la scienza marina, compresa conducibilità-temperatura-profondità, profilatore di corrente Doppler acustico, e sensori di movimento per fornire profili verticali della conducibilità, temperatura dell'acqua, velocità attuale, e l'altezza e la direzione delle onde, " dice Chen. "Con questo, sarà sviluppato un nuovo sistema di rete di osservazione meteorologica e oceanografica (METOC) interconnesso USSV per migliorare l'efficienza della raccolta delle osservazioni METOC e fornire dati completi alle scale temporali e spaziali necessarie per rispondere a domande scientifiche pertinenti".

Sviluppando USSV appositamente equipaggiati in grado di registrare dati meteorologici marini in tempo reale su un'ampia area dell'oceano che in precedenza non veniva monitorata, i ricercatori sperano di essere in grado di colmare alcune delle attuali lacune nei dati meteorologici e oceanografici, fornendo dati più solidi che a loro volta aiuteranno gli scienziati a prevedere e monitorare meglio gli eventi meteorologici e i fenomeni oceanografici.