アラブ首長国連邦：画期的な環境研究 過酷な砂漠環境における信頼性の高い監視

概要

地球上で最も過酷で住みにくい環境の一つであるUAEのエンプティ・クォーター砂漠の中心部において、エミレーツ・テック（ETech）は画期的な環境研究の実現に極めて重要な役割を果たしました。2022年夏に開始された風力砂実験（WISE）フェーズ1は、乾燥気候における風成作用に関する科学的理解を深めることを目指しています。WISE実験は、UAEのハリーファ大学と連邦原子力規制庁（FANR）の支援を受けています。ETechは、この研究を可能にした環境モニタリングシステムの設計、導入、保守を行う技術パートナーとして選ばれました。

課題

WISE プロジェクトは、ルブアルハリ砂漠 (空の四分の一) の奥深くに位置しており、次のような環境で知られています。

• 極限の状況- 日中の灼熱の気温、移動する砂丘、強力な砂嵐、そして強烈な太陽放射
• 科学的複雑さ- 気象、土壌、エアロゾルパラメータの継続的かつ高解像度の測定の必要性
• 遠隔展開- 機器の故障に対する余裕がほとんどなく、メンテナンスのためのアクセスも限られている

プロジェクトの成功は、自然環境に耐え、継続的に高品質のデータを提供できる、堅牢で信頼性の高い計測機器を維持することにかかっていました。

解決策

プロジェクトの厳しい要求を満たすために、ETech は、過酷な環境で実証済みのパフォーマンスを理由に選ばれた Campbell Scientific の計測機器スイートに基づくターンキー監視システムを設計し、導入しました。

提供され使用された主な機器は次のとおりです。

• システムのデータ収集と制御のバックボーンとなる2台のCR1000X計測制御データロガー
• 砂漠の奥深くから遠隔データ伝送を可能にしたCELL215セルラーモジュール1台
• 大気の電界状態を監視するために使用されたCS110電界計センサー1台
• 複数の観測所で風速と風向を測定した5台のWindSonic1超音波風速計
• 詳細な風の乱れの測定を提供するCSAT3B 3Dソニック風速計1台
• 周囲温度と表面温度を正確に監視する6つの107温度プローブ

ETechは、電源、テレメトリーモジュール、砂、熱、太陽光への耐性を備えた保護筐体などの補助システムを設計・設置しました。Campbell Scientificの機器は、キャンペーン期間中のデータの精度を確保するために、慎重に調整・調整されました。

結果

プロジェクト期間中、システムは2022年9月から2023年2月までの間に、38回の砂跳び現象（風による砂粒の輸送）を捉えることに成功しました。最も激しい活動は正午の時間帯に記録され、これは風速が最大となる時間帯と一致していました。

収集されたデータの品質と一貫性により、研究者は次のことが可能になりました。

• 砂や塵の移動のタイミングと要因を特徴付けます。
• 極度乾燥地域における風輸送プロセスに関する理解を深めます。
• AGU が発表した論文「Empty Quarter Desert における風吹き砂実験：粗さの長さと跳躍特性」（DOI：10.1029/2024EA003512）など、査読済みの科学的成果に貢献します。この論文では、ETech と Campbell Scientific の両機関に謝辞を捧げます。

システムの信頼性は非常に重要であることが証明され、研究者は極限状況でのハードウェアの問題のトラブルシューティングではなく、データの分析と解釈に集中できるようになりました。

メリット

• 極限環境での科学の実現: ETech は、適切なテクノロジーと現地の専門知識があれば、世界で最も過酷な環境でも高度な環境モニタリングが実現できることを証明しました。
• データに基づく洞察: このプロジェクトでは、砂漠の地形学、大気科学、気候モデリングの研究に役立つ高品質のデータセットが生成されました。

結論

WISEプロジェクトは、高度な環境モニタリングがもはや研究室や温帯気候に限定されなくなったことを示しています。堅牢で信頼性の高い機器と適切な現地パートナーシップがあれば、研究者は世界で最も過酷な環境下であっても、科学の限界を押し広げることができるのです。