Kan cloud seeding - deeltjes in de lucht verspreiden met als doel de neerslag te vergroten - de sneeuwval doen toenemen?

Deze winter, een team van onderzoekers gefinancierd door de National Science Foundation (NSF) voerde een cloud-seeding-project uit in het zuidwesten van Idaho om te proberen die vraag te beantwoorden.

Cloud seeding is een proces waarbij zilverjodide vrijkomt in de wolken vanuit een vliegtuig of door generatoren op de grond. De zilverjodidedeeltjes zorgen voor oppervlakken waarop ijskernen kunnen worden gevormd, sneeuw leidt.

"Ik was verrast door de kenmerken van de wolken in Idaho, " zegt Jeff Frans, een atmosferische wetenschapper van de University of Wyoming (UW) en hoofdonderzoeker van het project, genaamd SNOWIE (Seeded and Natural Orographic Wintertime Clouds - het Idaho-experiment). "De lucht was verrassend schoon, en de wolken hadden zeer lage concentraties vloeistofdruppels."

Die omstandigheden beïnvloeden welke processen in clouds belangrijk zijn, hoeveel druppels zijn er, hoe groot ze zijn, en uiteindelijk hoeveel sneeuw er valt, Frans zegt. Deze winter in Idaho, dat was veel.

UW-onderzoekers gebruikten het door de NSF gefinancierde King Air-onderzoeksvliegtuig om het cloud-seeding-project uit te voeren van 7 januari tot 16 maart.

Het project omvatte ook wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder, Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, Staatsuniversiteit van Boise, het National Center for Atmospheric Research (NCAR) en het Center for Severe Weather Research.

"SNOWIE is een belangrijke stap in het verbeteren van ons begrip van cloud seeding en winterneerslag in het algemeen, " zegt Nick Anderson, programmadirecteur in NSF's afdeling Atmosferische en Geospace Sciences, die het project financierde. "Deze wetenschappers hebben een succesvolle veldcampagne gevoerd en hebben nu veel gegevens om te analyseren."

Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met de in Boise gevestigde Idaho Power Company, die een groot deel van zijn elektrische energie verkrijgt via waterkrachtdammen die afhankelijk zijn van sneeuwval als waterbron.

Idaho Power financierde het vliegtuig dat het zilverjodide vrijgaf, terwijl het King Air-vliegtuig metingen heeft gedaan om het effect van zilverjodide te begrijpen, Frans zegt. Het veldwerk vond plaats in en rond het Payette Basin, ligt ongeveer 50 mijl ten noorden van Boise. SNOWIE wordt beschouwd als het meest uitgebreide onderzoek naar het zaaien van winterwolken tot nu toe.

Idaho Power is geïnteresseerd in meer sneeuw op de grond in de bergen, wat leidt tot meer water in rivieren en, uiteindelijk, meer vermogen voor stroomopwekking het hele jaar door.

Als gevolg van watertekorten en droogte in sommige staten en landen over de hele wereld, cloud seeding wordt gezien als een mogelijke manier om de watervoorziening voor gemeenschappen te vergroten en gewassen te irrigeren. Beheerders van watervoorraden, waterkrachtbedrijven en landbouworganisaties betalen doorgaans voor het proces.

Tijdens SNEEUW, French zegt dat de King Air in 24 intensieve observatieperiodes opereerde die elk 4-8 ​​uur duurden. Tijdens die periodes, onderzoekers verzamelden metingen in zowel bezaaide als niet-gezaaide wolken over een reeks atmosferische omstandigheden.

Een door de NSF ondersteunde Doppler on Wheels (DOW) vloot van radarschotels gemonteerd op de achterkant van vrachtwagens was ook betrokken.

"SNOWIE was zeer goed getimed, tijdens de meest sneeuwzekere winter in Idaho in decennia, " zegt wetenschapper Josh Wurman, directeur van het Center for Severe Weather Research, die de DOW's beheert. "Er was zoveel sneeuw op de bergplaatsen dat de DOW's daar nu tot de lente gestrand zijn, wanneer de enorme sneeuwverstuivingen genoeg smelten om ze eruit te halen."

Tijdens de laatste week van het experiment, Frans zegt, het team moest de cloud seeding-operaties staken als gevolg van de zware sneeuwval. Het beleid van Idaho Power vereist dat cloud-seeding wordt opgeschort, vanwege mogelijke overstromingsproblemen, wanneer een gebied groter is dan 140 procent van het maximale normale sneeuwdek op de grond.

Aan het einde van het veldwerk French was nog verrast door de schone lucht in Boise; hij had verwacht dat de lokale industrie vervuilende stoffen zou genereren. De reden voor de schone lucht, hij zegt, kan betrekking hebben op de manier waarop aërosolen in de oppervlaktelucht zich op grotere hoogten vermengen.

"Als er geen manier is voor aerosolen om tot 14 te komen, 000 voet, die lucht op 14, 000 voet zou erg schoon zijn, zegt Frans. Wat leidt tot vragen, hij zegt, "over hoe lucht op wolkenniveau is verbonden met lucht aan de oppervlakte. Ik weet het niet zeker. Dit heeft ons allemaal verrast."

De resultaten van SNOWIE zullen naar verwachting een nieuw en belangrijk begrip opleveren van neerslag in het koude seizoen - zowel natuurlijke neerslag als die met cloud seeding - dat belangrijk is voor gemeenschappen in het hele Amerikaanse Westen, een regio die steeds meer lijdt onder droogtes en watertekorten, Frans zegt.

Volgende:SNOWIE-onderzoekers zullen numerieke modellering van winterwolk- en neerslagprocessen uitvoeren met behulp van een supercomputer genaamd Cheyenne in het NCAR-Wyoming Supercomputing Center. De modellen simuleren wolken en sneeuwneerslag gecreëerd in natuurlijke stormen en met bewolking boven het Payette Basin.