Katzberg explained that a GPS signa

Katzberg explained that a GPS signal is made up of radio waves emitted by a GPS satellite. When the waves strike the surface of the ocean, about 60 percent of the signal bounces off.

The more wind that pushes across water, the rougher the surface of the sea gets. Bigger, more chaotic waves break up the GPS radio waves more as they reflect off the surface. A receiver can compare that disruption to the GPS signal coming from any particular satellite, and then use software to estimate the surface wind speed based on past data and calibration.

Katzberg says the technique has an accuracy better than 5 meters per second (about 11 miles per hour or 18 kilometers per hour), compared with an accuracy of about 0.5 meters per second (1.1 miles per hour or 1.8 kilometers per hour) for direct measurement by NOAA's dropsondes—tubes that are loaded with instruments and then dropped from a plane. They float down with a parachute, collecting data as they fall.

The GPS-based system works best over large expanses of water, Katzberg said. It cannot measure wind speed over land because it requires a change in the roughness of the surface, and that doesn't happen on a measurable scale as wind blows over the land. GPS can be used to measure whether something is ice or water, however, because there is a big difference between those two states of matter in terms of how they reflect signals.

For the receivers, Katzberg says, "We use very inexpensive systems, and no bigger than what is in a cell phone. It is basically throwaway, and we can glue it to the bottom of an airplane, a model airplane, or whatever can get up high."

For his studies, Katzberg placed the receivers on NOAA research planes, but he said there is no reason why they couldn't be put on commercial jets or drones. In fact, the GPS technology required to do these measurements is already in many consumer cell phones, representing an additional cost of "a few dollars" to implement such a receiver.

Katzberg pointed out that the technique is not free since it relies on GPS satellites putting out the required signals, but he added that they are already in place.

Why Is It Important?

"Our paper showed that you can make competitive measurements [of wind speed] with GPS," Katzberg said. He explained that the results stood up well to the traditional technique of instruments dropped from a research plane, when conditions were right.

GPS can only measure wind speed right above the ocean's surface. It also has difficulty with the eye of a storm, where wind speed is low but the water remains choppy.

To Katzberg, GPS is likely to prove a powerful new tool to meteorologists, giving them additional information about storms. They will still need to use dropsondes to measure high-altitude winds, but they may be able to decrease the number of drops—a boon considering each dropsonde costs several hundred dollars and can be used only once.

Katzberg said the beauty of using GPS to measure phenomena is that receivers are cheap and easy to obtain, so they will be available to many scientists. "This is unbroken ground in remote sensing research," he said. "The results for GPS planted a little flag in this ground, but the sky is the limit."

He added that the technology can be used to measure the amount of moisture in the first few inches of soil. The wetter the ground, the better it reflects the signal.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

katzberg อธิบายว่าสัญญาณจีพีเอสถูกสร้างขึ้นจากคลื่นวิทยุปล่อยออกมาจากดาวเทียม GPS เมื่อคลื่นกระแทกพื้นผิวของมหาสมุทรประมาณร้อยละ 60 ของสัญญาณกระเด้งออกมา.

ลมมากขึ้นที่ผลักดันให้ข้ามน้ำ, ขรุขระพื้นผิวของน้ำทะเลที่ได้รับ ที่ใหญ่กว่าคลื่นวุ่นวายมากขึ้นเลิก GPS คลื่นวิทยุมากกว่าที่พวกเขาสะท้อนให้เห็นถึงพื้นผิวผู้รับสามารถเปรียบเทียบการหยุดชะงักที่สัญญาณจีพีเอสมาจากดาวเทียมใด ๆ และจากนั้นใช้ซอฟแวร์ที่จะประเมินความเร็วลมพื้นผิวบนพื้นฐานของข้อมูลในอดีตและการสอบเทียบ.

katzberg พูดว่าเทคนิคที่มีความถูกต้องดีกว่า 5 เมตรต่อวินาที (ประมาณ 11 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 18 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) เมื่อเทียบกับความถูกต้องของประมาณ 0.5 เมตรต่อวินาที (11 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 1.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) สำหรับการตรวจวัดได้โดยตรงโดยโอเอ dropsondes ท่อที่เต็มไปด้วยเครื่องมือที่ใช้แล้วทิ้งลงมาจากเครื่องบิน พวกเขาลอยลงด้วยร่มชูชีพการเก็บรวบรวมข้อมูลที่พวกเขาตกอยู่.

ระบบจีพีเอสที่ใช้งานได้ดีกว่ากว้างใหญ่ของน้ำขนาดใหญ่, katzberg กล่าวว่ามันไม่สามารถวัดความเร็วลมเหนือดินแดนเพราะต้องมีการเปลี่ยนแปลงในความขรุขระของพื้นผิวและที่ไม่ได้เกิดขึ้นในระดับที่สามารถวัดได้ในขณะที่ลมพัดมาเหนือพื้นดิน จีพีเอสสามารถนำมาใช้ในการวัดว่าสิ่งที่เป็นน้ำแข็งหรือน้ำ แต่เนื่องจากมีความแตกต่างใหญ่ระหว่างทั้งสองรัฐของเรื่องในแง่ของวิธีที่พวกเขาสะท้อนให้เห็นถึงสัญญาณ.

สำหรับการรับ, katzberg กล่าวว่า"เราใช้ระบบที่ไม่แพงมากและไม่ใหญ่กว่าสิ่งที่อยู่ในโทรศัพท์มือถือ. มันเป็นใบปลิวพื้นและเราสามารถกาวที่ด้านล่างของเครื่องบินเครื่องบินแบบหรือสิ่งที่จะได้รับสูงขึ้น."

สำหรับ การศึกษาของเขา, katzberg วางเครื่องรับบนเครื่องบิน NOAA วิจัย แต่เขาบอกไม่มีเหตุผลว่าทำไมพวกเขาไม่สามารถวางอยู่บนเครื่องบินไอพ่นเชิงพาณิชย์หรือริชาร์ต ในความเป็นจริง,เทคโนโลยีจีพีเอสต้องทำวัดเหล่านี้มีอยู่แล้วในโทรศัพท์มือถือของผู้บริโภคจำนวนมากคิดเป็นค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมจาก "ไม่กี่ดอลลาร์" ในการดำเนินการดังกล่าวได้รับ.

katzberg ชี้ให้เห็นว่าเทคนิคไม่ฟรีเพราะมันต้องอาศัยดาวเทียม GPS วาง ออกที่จำเป็นสัญญาณ แต่เขาเสริมว่าพวกเขาจะอยู่ในสถานที่.

ทำไมมันสำคัญ?

"กระดาษของเราแสดงให้เห็นว่าคุณสามารถทำให้การวัดการแข่งขัน [ความเร็วลม] กับจีพีเอส" katzberg กล่าวว่า เขาอธิบายว่าผลการลุกขึ้นยืนดีกับเทคนิคแบบดั้งเดิมของตราสารปรับตัวลดลงจากเครื่องบินวิจัยเมื่อเงื่อนไขถูกต้อง.

จีพีเอสเท่านั้นที่สามารถวัดความเร็วลมอยู่เหนือพื้นผิวของมหาสมุทร ก็ยังมีความยากลำบากด้วยตาของพายุ,ที่ความเร็วลมต่ำ แต่น้ำยังคงเร็ว.

ไป katzberg จีพีเอสมีโอกาสที่จะพิสูจน์ได้ว่าเครื่องมือใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการอุตุนิยมวิทยาทำให้พวกเขามีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพายุ พวกเขายังจะต้องใช้ dropsondes เพื่อวัดลมสูงสูง แต่พวกเขาอาจจะสามารถลดจำนวนของหยด-Boon พิจารณาค่าใช้จ่ายในแต่ละ dropsonde หลายร้อยดอลลาร์และสามารถใช้เพียงครั้งเดียว.

katzberg กล่าวว่าความงามของการใช้จีพีเอสในการวัดปรากฏการณ์ที่เป็นที่รับมีราคาถูกและง่ายที่จะได้รับเพื่อที่พวกเขาจะมีให้นักวิทยาศาสตร์หลายคน "นี่คือพื้นดินถูกทำลายในการวิจัยการสำรวจระยะไกล" เขากล่าวว่า "ผลสำหรับจีพีเอสที่ปลูกธงเล็ก ๆ น้อย ๆ อยู่ในพื้นดินนี้ แต่เป็นเวลาที่ฟ้าขีด จำกัด ."

เขาเสริมว่าเทคโนโลยีสามารถใช้ในการวัดปริมาณความชื้นในไม่กี่นิ้วแรกของดิน พื้นดินเปียกที่ดีกว่ามันสะท้อนให้เห็นถึงสัญญาณ.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Katzberg อธิบายว่า สัญญาณ GPS ขึ้นเป็นคลื่นวิทยุที่ออกมาจากดาวเทียมจีพีเอส เมื่อคลื่นตีพื้นผิวของมหาสมุทร ประมาณร้อยละ 60 ของสัญญาณเด้ง off.

เพิ่มเติมลมที่ผลักดันข้ามน้ำ rougher ที่พื้นผิวของทะเล รับ คลื่นใหญ่ วุ่นวายมากแบ่งค่าจีพีเอสวิทยุคลื่นอื่น ๆ ตามที่พวกเขาสะท้อนออกจากผิว เครื่องรับสามารถเปรียบเทียบสัญญาณ GPS จากดาวเทียมเฉพาะใด ๆ ที่กระทบ และใช้ซอฟต์แวร์ในการประเมินตามข้อมูลที่ผ่านมาและเทียบความเร็วลมพื้นผิว

Katzberg กล่าวว่า เทคนิคได้แม่นยำกว่า 5 เมตรต่อวินาที (ประมาณ 11 ไมล์ ต่อชั่วโมง หรือ 18 กิโลเมตรต่อชั่วโมง), เทียบกับความถูกต้องของประมาณ 0.5 เมตรต่อวินาที (11 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 1.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) สำหรับการประเมินโดยตรงโดย dropsondes ของ NOAA — หลอดที่โหลด ด้วยเครื่องมือ และจากนั้น ลดลงจากเครื่องบิน พวกเขาลอยลง ด้วยร่มชูชีพ การรวบรวมข้อมูลเหล่านั้นตก

ระบบจีพีเอสที่ใช้งานส่วนเหนือน้ำมหาสมุทรขนาดใหญ่ Katzberg กล่าวว่า มันไม่สามารถวัดความเร็วลมผ่านที่ดินเนื่องจากต้องการเปลี่ยนแปลงในความหยาบของพื้นผิว และที่ไม่เกิดขึ้นในวัดเป็นลมที่พัดผ่านแผ่นดิน สามารถใช้ GPS ในการวัดว่าสิ่งที่เป็นน้ำแข็งหรือน้ำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความแตกต่างใหญ่ระหว่างรัฐสองเรื่องในวิธีที่พวกเขาสะท้อนสัญญาณได้

สำหรับผู้รับ Katzberg กล่าว "ใช้ระบบราคาไม่แพงมาก และไม่มากกว่าสิ่งที่อยู่ในโทรศัพท์ มันเป็นพื้นปลิว และเราสามารถกาวที่ด้านล่างของเครื่องบิน เครื่องบินจำลอง หรือเพียงได้ขึ้นสูง"

เขาศึกษา Katzberg ไว้ผู้รับบนเครื่องบินงานวิจัย NOAA แต่เขากล่าวว่า มีเหตุผลทำไมไม่ใส่ jets พาณิชย์หรือ drones อันที่จริง เทคโนโลยีจีพีเอสต้องทำการวัดเหล่านี้มีอยู่ในหลายผู้บริโภคโทรศัพท์ ต้นทุนเพิ่มเติม "กี่ดอลลาร์" แทนการใช้ดังกล่าวรับสัญญาณ

Katzberg ชี้ให้เห็นว่า เทคนิคไม่ฟรี เพราะมันใช้ GPS ดาวเทียมทำให้สัญญาณที่จำเป็น แต่เขาเสริมว่า พวกเขาอยู่ในสถานที่

ทำไมคือมันสำคัญ?

Katzberg กล่าวว่า "กระดาษของเราพบว่า คุณสามารถทำการแข่งขันวัด [ความเร็วลม] กับจีพีเอส เขาอธิบายว่า ผลลัพธ์ขึ้นยืนดีกับเทคนิคดั้งเดิมเครื่องมือหลุดจากเครื่องบินวิจัย เมื่อเงื่อนไขได้ขวา

GPS สามารถวัดเฉพาะลมความเร็วขวาเหนือพื้นผิวของมหาสมุทร มีปัญหากับตาของพายุ ที่ความเร็วลมอยู่ในระดับต่ำ แต่น้ำยังคงขาด ๆ

Katzberg จีพีเอสมีแนวโน้มที่จะพิสูจน์เครื่องมือใหม่ที่มีประสิทธิภาพ meteorologists ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพายุ พวกเขาจะยังคงต้องใช้ dropsondes วัดลมสูง แต่พวกเขาอาจสามารถลดจำนวนหยด — บุญที่พิจารณาแต่ละ dropsonde ค่าใช้จ่าย หลายร้อยดอลลาร์ และสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียว

Katzberg กล่าวว่า ความงามของการใช้ GPS วัดปรากฏการณ์เป็นผู้รับราคาถูก และง่ายต่อการได้รับ ดังนั้นพวกเขาจะได้มีนักวิทยาศาสตร์หลาย "นี่คือพื้นดินไม่เสียหายระยะไกลวิจัย sensing เขากล่าวว่า "ผลลัพธ์สำหรับ GPS ธงน้อยที่ปลูกในพื้นดินนี้ แต่ท้องฟ้าเป็นขีดจำกัด"

เขาเสริมว่า เทคโนโลยีสามารถใช้วัดปริมาณความชื้นในดินไม่กี่นิ้วแรก พื้นที่ wetter ดีกว่ามันสะท้อนให้เห็นถึงสัญญาณการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

katzberg อธิบายว่าสัญญาณ GPS ที่สร้างขึ้นจากคลื่นวิทยุปล่อยออกมาจากสัญญาณดาวเทียม GPS เมื่อคลื่นการโจมตีบนพื้นผิวของมหาสมุทรได้ประมาณ 60% ของสัญญาณถูกแยกด้วย.

ลมที่ทลายข้ามน้ำที่บนไฮแพรพื้นผิวของทะเลได้ คลื่นมากกว่าเหตุการณ์ความสับสนวุ่นวายมีขนาดใหญ่กว่าได้คลื่นวิทยุ GPS ที่มากขึ้นตามที่สะท้อนถึงปิดพื้นผิวตัวรับสัญญาณสามารถที่จะเปรียบเทียบว่าการหยุดชะงักในการให้สัญญาณ GPS มาจากที่ใดสัญญาณดาวเทียม,และใช้ซอฟต์แวร์ในการประเมินที่ความเร็วลมที่ใช้ผ่านข้อมูลและการปรับเทียบ.

katzberg บอกว่าเทคนิคที่มีความแม่นยำสูงกว่า 5 เมตรต่อวินาที(ประมาณ 11 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 18 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)เมื่อเทียบกับด้วยความแม่นยำของเกี่ยวกับ 0.5 เมตรต่อวินาที( 1 .1 ไมล์ต่อชั่วโมงหรือ 1.8 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)สำหรับการวัดโดยตรงจาก dropsondes - ท่อของ noaa ที่โหลดไว้ด้วยและจากนั้นจึงลงจากเครื่องบิน พวกเขาลอยตัวลงมาพร้อมด้วยร่มชูชีพที่การรวบรวมข้อมูลที่ตก.

ระบบ GPS - ใช้ทำงานได้ดีที่สุดมากกว่าค่อนข้างแตกต่างขนาดใหญ่ของน้ำ katzberg กล่าวมันไม่สามารถวัดความเร็วลมมากกว่าแผ่นดินเนื่องจากต้องมีการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงในที่ของพื้นผิวและที่ไม่ได้เกิดขึ้นในขนาดที่วัดได้เป็นลมพัดผ่านแผ่นดิน GPS สามารถใช้ในการวัดไม่ว่าจะเป็นอะไรจะเป็นน้ำหรือน้ำแข็งแต่ถึงอย่างไรก็ตามเนื่องจากมีความแตกต่างมากระหว่างสองประเทศที่มีเรื่องสำคัญในเงื่อนไขของการสะท้อนสัญญาณ.

สำหรับตัวรับสัญญาณ katzberg กล่าว"เราใช้ระบบราคาไม่แพงมากนักเป็นอย่างมากและไม่มีขนาดใหญ่กว่าที่มีในโทรศัพท์มือถือ เป็น throwaway เรียบง่ายและเราสามารถกาวมันไปที่ด้านล่างของเครื่องบินขึ้นเครื่องบินรุ่นหรือไม่ว่าจะได้รับขึ้นสูง"

สำหรับการศึกษาของเขา katzberg วางตัวรับสัญญาณที่อยู่บนเครื่องบินการวิจัย noaa แต่เขาก็กล่าวว่า"มันไม่มีเหตุผลว่าทำไมพวกเขาไม่สามารถทำได้ในเรื่องพร่ำบ่นแต่เรื่องทางการค้าหรือเครื่องบิน ในความเป็นจริงแล้วเทคโนโลยี GPS ที่จำเป็นสำหรับการทำการวัดนี้มีอยู่แล้วในโทรศัพท์มือถืออุปกรณ์เสริมเป็นจำนวนมากเสียค่าใช้จ่ายเพิ่ม"ที่ไม่กี่เหรียญ"เพื่อใช้งานตัวรับสัญญาณได้เช่น.

katzberg ชี้ให้เห็นว่าเป็นเทคนิคที่ไม่ใช่แบบไม่เสียค่าบริการจากที่ไม่สามารถรับสัญญาณดาวเทียม GPS จะขึ้นอยู่กับการส่งสัญญาณออกมาตามที่ต้องการแต่เขากล่าวว่าเขามีอยู่แล้วในสถานที่.

ทำไมจึงมีความสำคัญหรือไม่?

"กระดาษของเราแสดงให้เห็นว่าคุณสามารถทำให้การแข่งขันการวัดความเร็วลมของ[]ด้วย GPS " katzberg กล่าว เขาอธิบายว่าผลการดำเนินงานที่ยืนอยู่ได้เป็นอย่างดีกับเทคนิคแบบดั้งเดิมของตราสารลดลงจากเครื่องบินเมื่อเป็นไปตามเงื่อนไขการวิจัยที่มีสิทธิ.

GPS สามารถวัดความเร็วลมอยู่เหนือพื้นผิวของมหาสมุทรเท่านั้น นอกจากนั้นยังมีความยากลำบากด้วยสายตาของพายุที่ความเร็วลมที่อยู่ในระดับต่ำแต่น้ำที่ยังคงเป็นคนตัด.

เพื่อ katzberg GPS ได้มีแนวโน้มที่จะพิสูจน์ได้เครื่องมือใหม่ที่มี ประสิทธิภาพ เพื่อ meteorologists ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพายุฝนฟ้าคะนอง พวกเขาจะต้องใช้ dropsondes เพื่อวัดกระแสลมสูง - ความสูงเหนือระดับน้ำทะเลแต่พวกเขาอาจจะสามารถลดจำนวนของบุญลดลงต่ำกว่าที่แต่ละ dropsonde พิจารณาค่าใช้จ่ายหลายร้อยดอลลาร์สรอ.และสามารถนำมาใช้ได้เฉพาะเมื่อ.

katzberg กล่าวว่า"ความงามของการใช้ GPS ในวัดเป็นปรากฎการณ์ที่ตัวรับสัญญาณได้รับราคาถูกและง่ายต่อการขอรับเพื่อที่พวกเขาจะได้รับการจัดให้บริการนักวิทยาศาสตร์จำนวนมาก "นี่คือดินเป็นตัวในการวิจัยระยะไกลการตรวจจับช่องเสียบ"เขากล่าว "ผลการสำหรับ GPS ปลูกธงเล็กๆบนพื้นดินแห่งนี้แต่ฟ้าที่มีจำกัด"

เขากล่าวเพิ่มเติมว่าเทคโนโลยีนี้สามารถใช้ในการวัดปริมาณความชื้นในนิ้วสองสามตัวแรกของดิน wetter พื้นดินที่ได้ดีขึ้นมันสะท้อนถึงสัญญาณ.