Un Meteo-Dron, con una precisión del 98%, aspira a mejorar la predicción meteorológica

La tecnología de los meteo-drones es todavía muy incipiente, aunque hay algunos modelos de meteo-dron en el mundo, este se diferencia en que tiene un coste muchísimo menor de los que ya hay en el mercado actualmente.

Se trata de un dron “low cost” para estudiar la atmósfera y mejorar la predicción de fenómenos meteorológicos extremos, que ha sido financiado con fondos europeos del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR), dentro del programa ThinInAzul.

El dispositivo ha sido desarrollado por el grupo Climatoc Lab que es una unidad de investigación del CIDE integrada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universitat de València (UV) y la Generalitat Valenciana.

Uno de los principales retos técnicos del Meteo-Dron ha sido la integración de sensores meteorológicos de alta precisión, como una estación meteorológica compacta de uso científico, en una plataforma aérea ligera, capaz de operar con viento y turbulencias.

Una estación meteorológica móvil

El equipo de Climatoc Lab ha convertido un dron comercial en una estación meteorológica móvil que equivale a las estaciones que tenemos en tierra. Sin embargo, hacer que esta estación funcione correctamente en movimiento fue todo un desafío, ya que el dron se enfrenta a distintas intensidades de viento y a turbulencias, que pueden introducir errores en sus mediciones.

Para solucionar este problema se realizaron ensayos en túneles de viento de alta precisión y se desarrolló un algoritmo de corrección en tiempo real. De esta forma, cuando se eleva el dron, hay un algoritmo que corre en tiempo real y corrige la dirección y la velocidad del viento en función de la posición del dron.

El sistema se validó en campo, mediante la comparación de las mediciones del Meteo-Dron con las de una torre meteorológica estándar a 10 m de altura, siguiendo las directrices de la Organización Meteorológica Mundial. Una precisión estimada del 97-98% en las mediciones de dirección y velocidad del viento confirman que el sistema de corrección es fiable.

¿Cuáles son las ventajas del Meteo-Dron?

Un globo sonda o globo meteorológico es un globo aerostático de gran altitud que eleva instrumentos de medición en la atmósfera para suministrar información de la presión atmosférica, temperatura y humedad, por medio de un aparato de medida desechable, la radiosonda. Para obtener datos del viento, pueden ser rastreados por radar, radiolocalización o sistemas de navegación como los basados en satélites GPS.

Frente a los métodos tradicionales como los globos sonda, una de las grandes ventajas del Meteo-Dron es la cantidad y densidad de datos que puede generar. Los globos se lanzan habitualmente dos veces al día, se pierden tras el vuelo y tienen una deriva en altura, sin embargo, el Meteo-Dron es reutilizable y puede operar casi ininterrumpidamente en la vertical, recogiendo más datos.

Los actuales vuelos del Meteo-Dron tienen una autonomía de 55 minutos aproximadamente, lo que dura la batería. Aunque cuentan con un par de baterías más en una estación de carga rápida en superficie para reemplazarlas y lanzarlo de nuevo. De esta forma, se obtienen mediciones continuas, perfiles verticales y barridos horizontales a distintas alturas, es decir, más datos en más dimensiones.

El reto que se plantea es la capacidad de asimilación de toda esta información en los modelos de predicción numérica utilizados para el pronóstico del tiempo a corto plazo. Además, de las limitaciones normativas que actualmente limitan la altura de los vuelos del Meteo-Dron hasta 120 m. Entre otras restricciones de vuelo se encuentran las de evitar zonas con alta densidad poblacional y áreas con tráfico aéreo intenso, comercial o deportivo.

¿Y si pensamos en el futuro?

El grupo de Climatoc Lab quiere replicar el Meteo-Dron y avanzar en España hacia una red de drones meteorológicos, puesto que países como Noruega ya operan redes de este tipo, y la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos acaba de anunciar la compra de varios de estos.

Además, el Meteo-Dron también podría utilizarse en la prevención y vigilancia de incendios forestales, por su capacidad para detectar cambios súbitos en la dirección e intensidad del viento que pueden ser clave para anticipar y modelar la evolución del fuego. E incorporando sensores de contaminación atmosférica, podrá estudiar cómo interactúan la meteorología y la calidad del aire, con implicaciones directas para la salud pública.

Es una herramienta valiosa para el conocimiento científico porque permite observar procesos atmosféricos que hasta ahora sólo pueden ser simulados por los modelos, con esta observación se podrá comprobar si los modelos aciertan o no.