Collaborative Research: Development of Unmanned Aircraft System for Research in a Severe Storm Environment and Deployment within the VORTEX 2

合作研究:开发用于在严重风暴环境中进行研究的无人机系统并在 VORTEX 2 内进行部署

基本信息

  • 批准号:
    0823794
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.33万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2009-02-01 至 2011-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this project is to develop and utilize unmanned aircraft systems (UAS) to obtain critical meteorological observations aloft in the rear flank region of supercell thunderstorms. This is a pilot project with the initial emphasis being on the system development and obtaining experience in utilizing such systems in severe storm environments. If the pilot development project is successful, the Principal Investigators intend to participate in the second Verification of the Origins of Rotation in Tornadoes Experiment (VORTEX 2). The investigators will utilize the expertise in unmanned aircraft operations of the University of Colorado to develop a system that is sufficiently safe to obtain a Certificate of Authorization for operation from the Federal Aviation Administration. Observations will be used to evaluate specific hypotheses related to the baroclinic generation of vorticity at the rear of the supercell updraft, and subsequent reorientation of that vorticity into the observed counter-rotating low-level vortices. The cyclonic member of this pair appears often to be the antecedent tornadic vortex. Intellectual Merit Supercell tornadogenesis is the result of a complex series of processes. Evidence suggests that the vorticity in a tornado originates as horizontal vorticity between the supercell updraft and a trailing rear flank downdraft (RFD). The RFD, in turn, appears to be partially the result of small-scale precipitation structures unique to supercells: the hook echo and/or a narrow descending reflectivity core. In some supercells, the vorticity generated between the major vertical drafts is drawn upward in the updraft, leading to arched vortex lines and associated counter-rotating vortices in the rear flank gust front convergence zone. Under certain conditions, that appear to be governed by the degree of negative buoyancy in the RFD, tornadogenesis can occur in the vicinity of the cyclonic member of the counter-rotating pair. Broader Impacts An important goal of this work is that it will contribute to the development of a rapidly-deployable mesoscale and stormscale UAS sensing system. The system will be suitably designed to greatly reduce regulatory hurdles to its future deployment. Important knowledge will be gained on technical and regulatory issues that will allow future deployments of UAS for weather research.Collected observations will improve understanding of RFD buoyancy and tornado cyclone genesis. This information may lead to improvements in the tornado warning process via the diagnosis of rear-flank precipitation morphology and hydrometeor structure using Doppler radars with dual-polarization diversity capability. Further, it is anticipated that RFD buoyancy can be estimated through knowledge of the low-level thermodynamic stratification. Eventually, it is likely that operational meteorologists can make much better discriminations between potentially tornadic and non-tornadic supercells.
该项目的目的是开发和利用无人驾驶飞机系统(UAS),在超级单体雷暴的后翼地区获得关键的高空气象观测。 这是一个试点项目,最初的重点是系统开发和获得在严重风暴环境中使用这种系统的经验。 如果试点开发项目取得成功,主要研究人员打算参加第二次验证龙卷风实验中旋转的起源(漩涡2)。 调查人员将利用科罗拉多大学在无人驾驶飞机操作方面的专业知识,开发一种足够安全的系统,以获得联邦航空管理局的操作授权证书。观测结果将用于评估与超级单体上升气流后部涡度斜压生成相关的具体假设,以及随后将该涡度重新定向为观测到的反向旋转低层涡。这对气旋的成员似乎往往是先行龙卷风涡旋。智力优点超级细胞龙卷风的形成是一系列复杂过程的结果。 有证据表明,龙卷风中的涡量起源于超级单体上升气流和后缘下沉气流(RFD)之间的水平涡量。 RFD,反过来,似乎是部分的结果,小规模的降水结构独特的超级单体:钩回波和/或一个狭窄的下降反射率的核心。 在某些超级单体中,主要垂直气流之间产生的涡量在上升气流中被向上拉,导致在后翼阵风锋会聚区中形成拱形涡线和相关的反向旋转涡。在某些条件下,这似乎是由在RFD的负浮力的程度,龙卷风发生可能发生在附近的反旋转对气旋成员。这项工作的一个重要目标是,它将有助于开发一个可快速部署的中尺度和风暴尺度无人机系统传感系统。该系统将进行适当的设计,以大大减少其未来部署的监管障碍。 将获得有关技术和监管问题的重要知识,这些知识将允许未来部署UAS进行天气研究。收集的观测结果将提高对RFD浮力和龙卷风成因的理解。 这一信息可能会导致改进龙卷风警报过程中,通过诊断后翼降水形态和水凝物结构,使用多普勒雷达与双极化分集能力。此外,预计RFD浮力可以通过低层热力学分层的知识来估计。 最终,业务气象学家可能会更好地区分潜在的龙卷风和非龙卷风超级单体。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Erik Rasmussen其他文献

Mapping the genes for the acoustic startle response (ASR) and prepulse inhibition of the ASR in the BXD recombinant inbred series: Effect of high-frequency hearing loss and cochlear pathology
绘制 BXD 重组近交系中声惊吓反应 (ASR) 和 ASR 前脉冲抑制的基因:高频听力损失和耳蜗病理的影响
  • DOI:
    10.1201/9781420038736-36
  • 发表时间:
    2001
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.3
  • 作者:
    R. Hitzemann;Jimmy D. Bell;Erik Rasmussen;J. Mccaughran
  • 通讯作者:
    J. Mccaughran
Optimizing diffusion time prior to probe-mediated microwave heating of injected nanoparticles for hyperthermia treatment of tumors
在探针介导的微波加热注射纳米颗粒用于肿瘤热疗之前优化扩散时间
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Enderlein;Rohiverth Guarecuco;R. Lizarralde;Erik Rasmussen
  • 通讯作者:
    Erik Rasmussen
Genotyping for human whole-genome scans: past, present, and future.
人类全基因组扫描的基因分型:过去、现在和未来。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2001
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Treva K. Rice;I. Borecki;Brian K. Suarez;John P. Rice;N. Saccone;Erik Rasmussen;James L. Weber;Karl W. Broman
  • 通讯作者:
    Karl W. Broman

Erik Rasmussen的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Erik Rasmussen', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Targeted Observation by Radars and UAS (Unmanned Aircraft Systems) of Supercells (TORUS)
合作研究:雷达和 UAS(无人机系统)对超级细胞(TORUS)的定向观测
  • 批准号:
    1824811
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Challenges in Understanding Tornadogenesis and Related Phenomena
合作研究:理解龙卷风发生及相关现象的挑战
  • 批准号:
    0733531
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Concentrating Vorticity Near the Ground: Investigation of Supercell Rear-Flank Precipitation, Vorticity Generation, and Transport Processes
合作研究:近地面集中涡度:超级单体后侧降水、涡度产生和传输过程的研究
  • 批准号:
    0340693
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SGER: Formation Flying of Rapidly Deployable Remotely Piloted Vehicles for Mesoscale Meteorological Observations
SGER:用于中尺度气象观测的快速部署遥控飞行器编队飞行
  • 批准号:
    0111675
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Concentrating Vorticity Near the Ground: An Investigation of the Interaction of Precipitation Processes and Flow Dynamics in Supercells and Other Severe Thunderstorms
近地集中涡度:超级单体和其他强雷暴中降水过程与流动动力学相互作用的研究
  • 批准号:
    0003869
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

重庆市传统医药类非物质文化遗产保护传承与产业协同发展研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
县域医共体内研究者发起的临床研究高质量发展的管理模式构建与探索
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
区域协同创新视角下浙江省高新区高质量发展路径与对策研究
  • 批准号:
    2025C25075(SYS)
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
科创飞地驱动浙江省区域共同富裕的长效机制与分类对策研究
  • 批准号:
    2025C35090
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
“双碳”目标下湖南省农业种植固碳减排与粮食安全协同发展研究
  • 批准号:
    2025JJ50444
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
数字技术驱动下成渝双城经济圈体育产业协同发展机制与路径研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
重庆市药物临床试验机构创建与研究人员培养推动区域内医药协同发展路径探索研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于供需匹配的军地无人机运输协同发展机制与路径研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
成渝地区双城经济圈低空经济产业生态培育的区域协同发展路径研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Collaborative Research: RESEARCH-PGR: Development of epigenetic editing for crop improvement
合作研究:RESEARCH-PGR:用于作物改良的表观遗传编辑的开发
  • 批准号:
    2331437
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Broadening Instructional Innovation in the Chemistry Laboratory through Excellence in Curriculum Development
合作研究:通过卓越的课程开发扩大化学实验室的教学创新
  • 批准号:
    2337028
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CAS: Exploration and Development of High Performance Thiazolothiazole Photocatalysts for Innovating Light-Driven Organic Transformations
合作研究:CAS:探索和开发高性能噻唑并噻唑光催化剂以创新光驱动有机转化
  • 批准号:
    2400166
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Broadening Instructional Innovation in the Chemistry Laboratory through Excellence in Curriculum Development
合作研究:通过卓越的课程开发扩大化学实验室的教学创新
  • 批准号:
    2337027
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: RESEARCH-PGR: Development of epigenetic editing for crop improvement
合作研究:RESEARCH-PGR:用于作物改良的表观遗传编辑的开发
  • 批准号:
    2331438
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: A Multi-Lab Investigation of the Conceptual Foundations of Early Number Development
合作研究:早期数字发展概念基础的多实验室调查
  • 批准号:
    2405548
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CAS: Exploration and Development of High Performance Thiazolothiazole Photocatalysts for Innovating Light-Driven Organic Transformations
合作研究:CAS:探索和开发高性能噻唑并噻唑光催化剂以创新光驱动有机转化
  • 批准号:
    2400165
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: HNDS-I. Mobility Data for Communities (MD4C): Uncovering Segregation, Climate Resilience, and Economic Development from Cell-Phone Records
合作研究:HNDS-I。
  • 批准号:
    2420945
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBP: Collaborative Research: Improving Engagement with Professional Development Programs by Attending to Teachers' Psychosocial Experiences
SBP:协作研究:通过关注教师的社会心理体验来提高对专业发展计划的参与度
  • 批准号:
    2314254
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Frameworks: FZ: A fine-tunable cyberinfrastructure framework to streamline specialized lossy compression development
合作研究:框架:FZ:一个可微调的网络基础设施框架,用于简化专门的有损压缩开发
  • 批准号:
    2311878
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了