地球規模の気候変動を理解することは複雑なプロセスです。なぜなら、測定が難しい変数の小さな変動が地球規模で大きな影響を与える可能性があるからです。

アルベドの測定
アルベドは、表面の反射率の尺度です。表面が太陽エネルギーを熱として吸収するのではなく反射する場合、それは局所的および全体的に大きな冷却をもたらす可能性があります。

アルベドは表面によって大きく異なる可能性があり（雪原や森林に覆われた風景を考えてみてください）、その結果、放射バランスに気候的に大きな違いが生じます。

 

利用可能なアルベドデータの限定的な解像度
アルベドと土地利用の世界的なパターンの研究は、一般的に広帯域衛星アルベド製品からの推定に依存してきました。
より細かい解像度の製品に対する生態学的コミュニティの必要性がありますが、最も一般的に使用されるアルベドデータセット、MODIS双方向反射率分布関数（BRDF）、天底BRDF調整反射率（NBAR）、およびアルベド製品（MCD43）には、500 m（約1,640フィート）の空間解像度制限があります。
アルベドのより包括的な推定値を作成する試みは多くの形をとり、独自の制限があります。全国のサイトにある固定塔は、時間の経過に伴うアルベドの詳細な定量化を可能にしましたが、フットプリントが小さく、より大きな区画全体の変動を正確に表していない可能性があります。

ドローンを使用してアルベドを測定する新しい方法
ドローンとしても知られる軽量で低高度の無人航空機（UAV）を使用した測定の柔軟性と手頃な価格の両方を向上させる、アルベドを推定する新しい方法が開発されました。 技術が発展し、使用に関する連邦規制が緩和されるにつれて、UAVは、粗い解像度の衛星推定と地上のサイト固有のポイント測定との間の妥協点としてますます注目されています。最近のFAA規制の調整により、UAVテクノロジーはこれまでになく利用しやすくなり、アルベド推定のための実行可能なツールになりました。

測定器
短波広帯域アルベドの測定値は、Kipp＆ZonenCMP6およびCMP3日射計を使用して収集されました。入ってくる全球短波放射はCMP6によって測定され、9m（29フィート）の伸縮マストの上部に取り付けられ、Kipp＆ZonenMETEONデータロガーによって記録されました。
下向きのCMP3は、カスタムメイドのUAVの下側に固定され、電動ジンブルによって水平にされ、データは別のMETEONによって記録されました。
上向きのCMP6日射計を保持するマストは、地上120m（393’）のドローンによって保持された下向きのCMP3の最終測定点から約200m（656’）の離陸位置に配置されました。アルベドは、2つの日射計による入射放射線測定と反射放射線測定の32秒平均の比率として計算されました。

場所は、タリーの町の近くにあるニューヨーク州立大学のハイバーグ記念森林の研究サイトでした。ドローンは、2016年7月27日に、合計で約12分の飛行を数回行いました。太陽の正午（13:11）を中心に、5回の飛行で、割り当てられた緯度と経度、および割り当てられた高さ120m（393フィート）でドローンが見られました。

局所観測と、選択されたしきい値である750W / m2を下回る総日射量の両方に基づいて、雲量が干渉している観測は削除されました。

ドローンを使った最初のテストは有望です
飛行は、ドローンに取り付けられた日射計が反射された太陽放射の一貫した測定を行うことができ、結果として得られたアルベド値が同様の林に関する文献の値と一致することを示しました。
ドローンによるアルベド測定は、私たちの知る限り、これまでうまく行われていませんでした。それでも、それらは広い空間範囲にわたって柔軟な測定を行うための重要な機会を提供します。
タワーは最大表示領域が制限されており、大規模なインフラストラクチャが必要であり、単一の地理的ポイントに制限されていますが、ドローン測定により、衛星の推定値を検証したり、衛星の状態を特徴付けたりするために使用できます。また、衛星からのデータを十分に検証できなかった一時的なキャノピーの積雪や、バイオマス作物スタンド間のアルベドの違いなどさまざまな表面タイプにわたるアルベドの詳細な特性評価が可能になる場合があります。

詳細は本社ProjectPageから

以下を訳Article by Charlotte Levy, PhD Student – Goodale & Fahey Labs, Cornell University and Martin LaChance, UAV Imaging Services.