Een onderzoeksteam van de Universiteit van Oklahoma met het Advanced Radar Research Center heeft de eerste numerieke polarimetrische radarsimulator ontwikkeld om verstrooiingsmechanismen van puindeeltjes in tornado's te bestuderen en te karakteriseren. Het karakteriseren van het puinveld van een tornado is van vitaal belang, aangezien rondvliegend puin de meeste tornado-doden veroorzaakt. De kenmerken van tornado-puin zijn slecht begrepen, hoewel de upgrade van het nationale radarnetwerk naar dual polarimetrische radar potentieel waardevolle mogelijkheden biedt voor het verbeteren van tornado-waarschuwingen en nowcasting.

"Deze resultaten zijn belangrijk voor operationele weersvoorspellers en noodmanagers, " zegt Nick Anderson, programmadirecteur in de National Science Foundation Division of Atmospheric and Geospace Sciences, die het onderzoek financierde. "Een beter begrip van wat weerradars ons vertellen over tornado-puin kan helpen om nauwkeurigere tornado-waarschuwingen te geven, en snel hulpdiensten naar de getroffen gebieden leiden."

"Met deze simulator we kunnen tot in detail uitleggen aan de operationele weergemeenschap de tornadische echo van de polarimetrische radar, " zei Robert Palmer, ARK uitvoerend directeur. "Het signaal dat door de dual polarimetrische radar wordt ontvangen, is niet gemakkelijk te begrijpen omdat regen wordt vermengd met het puin. De kennis die we uit deze studie opdoen, zal de tornado-detectie en bijna realtime schatting van de schade verbeteren."

Talloze gecontroleerde echovrije kamermetingen van tornadisch puin werden uitgevoerd in het Radar Innovations Laboratory op de OU Research Campus om de verstrooiingskenmerken van verschillende soorten puin te bepalen:bladeren, dakspanen en planken. Palmer, DJ Bodine, BL Cheong, CJ Fulton en S.M. Torres, het centrum, en de OU-scholen voor elektrische en computertechniek en meteorologie, ontwikkelde de simulator om vergelijkingen te maken voor daadwerkelijke polarimetrische radarmetingen.

Voorafgaand aan deze studie, er waren veel onbeantwoorde vragen met betrekking tot de verstrooiing van tornado-puin, zoals weten hoe de grootte, concentratie en vorm van verschillende soorten puin beïnvloeden polarimetrische variabelen. Hoe de radar het puin identificeert, is net zo belangrijk. Oriëntatie van puin maakt een verschil, evenals hoe het puin door de atmosfeer valt. Algemeen, het begrijpen van de kenmerken van puinverstrooiing helpt bij het ontdekken van de relatie tussen de kenmerken van het puin, zoals loften en centrifugeren, en tornado-dynamiek.

OU-teamleden waren verantwoordelijk voor verschillende aspecten van dit onderzoek. De coördinatie van schade-onderzoeken en het verzamelen van puinmonsters werd geleid door Bodine. Veldexperimenten zijn ontworpen door teamleden in samenwerking met Howard Bluestein, OU School voor Meteorologie. Elektromagnetische simulaties en echovrije kamerexperimenten werden geleid door Fulton. De signaalverwerkingsalgoritmen zijn ontwikkeld door Torres en zijn team. Cheong leidde het simulatie-ontwikkelingsteam.