Atmosfærisk turbulens kan måles fra et lite ubemannet fly

Siden prosessene i den laveste delen av atmosfæren, i det atmosfæriske grenselaget, er styrt av døgnsyklusen til sola og forholdene til den underliggende overflaten, varierer disse mye i tid og rom. Turbulent bevegelse blir den viktigste mekanismen for utveksling av energi, varme, fuktighet, og ulike gasser. Det trengs direkte målinger av turbulente prosesser for blant annet å kunne forbedre vær- og klimamodeller, og innenfor energisektoren er det viktig å lære mer om turbulensen som oppstår mellom vindturbiner og atmosfæren for å kunne optimalisere produksjonen og hindre slitasje.

Line Båserud viser at turbulente prosesser i atmosfæren kan bli målt med det ultra-lette ubemannede flyet, SUMO, på 650g. Basert på tester både i vindtunneler og utendørs, bl.a. ved å bruke rullebanen på Flesland lufthavn, har Båserud funnet at en miniatyrutgave av en fem-hulls differensialtrykk-sensor kan brukes for å måle turbulens fra SUMO, samt at plasseringen av sensoren foran i nesen av flyet ikke forstyrrer målingene.

Ved hjelp av målinger fra to feltkampanjer har Båserud analysert turbulensforhold og varmefluks i atmosfæren. Det vises at typisk evolusjon av vertikale profiler av turbulent kinetisk energi i grenselaget på dagtid kan måles fra et fly som SUMO. Flygninger foran og bak en rad med vindturbiner viser at et slikt målesystem kan brukes til å oppdage redusert vindhastighet og økt turbulensnivå nedstrøms av turbinene. Båserud viser videre at profiler av varmefluks kan estimeres fra par med temperaturprofiler dersom adveksjon tas i betraktning og korrigeres for basert på grenselagets utvikling. Fluksmålingene korresponder med verdier fra 12 meteorologiske master distribuert over ulike overflatetyper, og fra et bemannet fly og en bundet ballong høyere oppe i grenselaget.

Båserud sitt arbeid rundt potensialet og begrensningene til SUMO for turbulensmålinger er med på å bane vei for den videre utviklingen til små ubemannede fly.

Personalia

Line Båserud (f. 1989) er oppvokst i Hølen i Akershus. Hun har mastergrad i meteorologi fra Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen. I perioden 2014-2018 har hun vært stipendiat ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen.

Veiledere har vært Joachim Reuder (UiB) og Marius O. Jonassen (UNIS/UiB).