بالون‌های هواشناسی ایرانی در آسمان کشور

تقریبا چهار سال از زمان آغاز طراحی و ساخت رادیوسوند دیجیتال ایرانی که مردم همیشه آن را با نام بالون هواشناسی می‌شناسند، می‌گذرد اما این روزها رفته رفته زمینه ورود این سامانه که طراحی و ساخت آن پایان یافته است، به ساز و کار هواشناسی کشور فراهم می‌شود.

دکتر شروین امیری که طراحی و ساخت سامانه رادیوسوند دیجیتال را در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی بر عهده داشته است در گفت‌وگوی خود با خبرنگار علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، خبر داد که به زودی یک شرکت دانش بنیان برای انتقال دانش فنی این سامانه تاسیس می‌شود تا کار تولید انبوه این رادیو سوندها و زیرسیستم‌های زمینی آن را آغاز کند.

البته تکنولوژی اصلی در این رادیوسوندها آن بالون‌های هیدروژنی که ما ممکن است به چشم ببینیم و آنها را به نام بالون هواشناسی می‌شناسیم نیست. این سامانه‌ها فناوری پیچیده‌ای برای سنجش پارامترهای مختلف لایه های بالایی جو دارند و می‌توانند اطلاعاتی را که از جو دریافت می‌کنند، ثبت کرده و به پایگاه زمینی انتقال دهند.

پژوهشگر این پروژه درباره آن به خبرنگار ایسنا توضیح داد: این طرح یک سامانه‌ی سنجش شاخص های لایه‌های بالایی جو است که زیر سیستم زمینی آن در ایستگاه های هواشناسی مستقر در فرودگاه‌های کشور نصب می‌شود و اطلاعاتی که از رادیو سوند (زیر سیستم هوایی) آن دریافت می‌شود برای پیش‌بینی شرایط جوی در سازمان هواشناسی و اعلام شرایط جوی به هواپیماهای عبوری از کریدورهای هوایی کشور کاربرد دارد.

زیرسیستم هوایی

کل سامانه از دو زیر سیستم هوایی و زمینی تشکیل شده است. زیر سیستم هوایی این سامانه یک بار مصرف است و به کمک یک بالن حاوی گاز هیدروژن به جو فوقانی صعود می‌کند.

امیری درباره این بخش از سامانه توضیح داد: دیجی سوند می‌تواند تا ارتفاع 30 تا 35 هزار متری صعود کند اما پس از آن به دلیل کاهش فشار هوا، بالون آن می‌ترکد. این زیرسیستم شامل دو بخش جمع‌اوری اطلاعات و فرستنده رادیویی است.

به گفته وی بخش اول آن متشکل از سنسورهای مختلف مانند دما، رطوبت و گیرنده GPS است که داده‌های مورد نیاز از لایه‌های مختلف جو همچون دما، رطوبت، فشار هوا، نقطه شبنم، سمت باد و سرعت باد را در کل ارتفاع صعود با دقت یک متر می‌سنجد.

وی ادامه داد: داده‌های جمع‌آوری شده پس از پردازش و اعمال ضرایب کالیبراسیون و بسته‌بندی در قالب یک پروتکل مخابراتی تعریف شده توسط بخش دوم که یک فرستنده رادیویی طراحی شده در باند UHF است به زمین ارسال می‌شود.

زیر سیستم زمینی

به گفته امیری زیر سیستم زمینی یک گیرنده رادیویی با قابلیت ردیابی بالن است که داده‌های ارسال شده را دریافت می‌کند و به نرم افزار طراحی شده مخصوص (Digimon) تحویل می‌دهد.

وی با اشاره به اینکه این زیر سیستم در فرودگاه ها نصب خواهد شد، خاطرنشان کرد: در این بخش داده‌ها پس از استخراج تحلیل می‌شوند و افزون بر نمایش منحنی تغییرات داده‌های مختلف، به فرمت‌های استاندارد و مورد نیاز سازمان هواشناسی تبدیل و ذخیره‌سازی می‌شود.

سازمان هواشناسی بر اساس این اطلاعات پیش‌بینی‌های خود را انجام می‌دهد و اطلاعات ارسال شده به فرودگاه‌ها نیز برای هواپیماهای عبوری از فضای کشور، ارسال می‌شود تا لایه‌های مختلف جو شرایط هوایی را بدانند و بر اساس آن تنظیم ارتفاع کنند.

نیاز بالای کشور به تولید انبوه رادیو سوند دیجیتال

نمونه خارجی این رادیوسوندها در کشورهای آمریکا، آلمان، فنلاند و فرانسه ساخته می‌شود و کشور ما تا کنون مصرف کننده نمونه فنلاندی آن بوده است.

امیری با تاکید بر اینکه چندین فرودگاه کشور از این سامانه استفاده می‌کنند و روزانه دو دیجی سوند را به لایه‌های بالایی جو می فرستند، خاطرنشان کرد: این دیجی‌سوندها با بالون به ارتفاع 36 کیلومتری زمین فرستاده می‌شوند و در نهایت بالون هیدروژن آنها به خاطر کاهش فشار هوا می‌ترکد و سقوط می‌کند که این موضوع عملا دیجی‌سوندها را یکبار مصرف می‌کند.

بر اساس گفته وی کشور به تعداد بسیار زیادی از این رادیوسوندها نیازمند است و اکنون پس از پایان یافتن مراحل پژوهشی و نیمه صنعتی آن در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی و سازمان هواشناسی کشور باید وارد مرحله تولید صنعتی شود.

طراحی و ساخت این سامانه حدود چهار سال طول کشیده است و برای تست مرحله نیمه صنعتی آن یک ایستگاه زمینی در فرودگاه مهرآباد نصب شده و 400 دیجی‌سوند ساخته شده نیز در شرایط مختلف آب و هوایی تست شده است.