science >> Wetenschap >  >> Natuur

Vorm van Lake Ontario genereert sneeuwstormen, studie toont

Sneeuwblazende tractoren hielpen wetenschappers bij hun sneeuwonderzoek op het Tug Hill-plateau in New York. Krediet:Universiteit van Utah

Een sneeuwblazer van 1,8 meter breed die op een tractor is gemonteerd, is heel logisch als u op het Tug Hill-plateau woont. Sleepboot Heuvel, in de staat New York, is een van de meest sneeuwzekere plaatsen in het oosten van de VS en ervaart enkele van de meest intense sneeuwstormen ter wereld. Deze grotendeels landelijke regio, net ten oosten van Lake Ontario, krijgt gemiddeld 20 voet sneeuw per jaar.

Vandaar de op de tractor gemonteerde sneeuwblazer.

De enorme sneeuwtotalen in de regio zijn te wijten aan sneeuwstormen met meereffect en, het blijkt, naar de vorm van Lake Ontario.

Stormen met meereffect beginnen wanneer een koude luchtmassa over relatief warm water beweegt. De hitte en het vocht uit het water destabiliseren de luchtmassa en veroorzaken intense, langdurige stormen. Sneeuw met meereffect komt veel voor in het gebied van de Grote Meren en in gebieden benedenwinds van grote watermassa's, waaronder het Grote Zoutmeer.

onderzoekers, waaronder Jim Steenburgh van de University of Utah en Bart Geerts van de University of Wyoming, melden nu dat deze intense sneeuwstormen worden aangewakkerd door luchtcirculatie die wordt aangedreven door de hitte die vrijkomt door het meer, en dat de geografie van de kustlijn van Lake Ontario de vorming en locatie van deze circulatie beïnvloedt. Het resultaat? Zeer zware sneeuwval.

De bevindingen, gepubliceerd in drie kranten, laten zien hoe de kustlijnen van meren voorspellers kunnen helpen bij het bepalen van de effecten van stormen met meereffect.

"Door de oost-west oriëntatie van Lake Ontario kunnen er intense sneeuwbanden worden gevormd, " zei Ed Bensman, een programmadirecteur in de afdeling Atmospheric and Geospace Sciences van de National Science Foundation (NSF), die het onderzoek financierde. "Uit deze studie bleek dat de vorm van de kustlijn van het meer een belangrijke invloed kan hebben op de lage winden die gedurende lange tijd tot sneeuwbanden leiden - en tot zware sneeuwtotalen. Het onderzoeksteam analyseerde de sterkte van deze sneeuwbanden , en hun vorming en volharding. Sneeuwbands waren vaak meerdere dagen actief."

Waarom krijgt het Tug Hill-plateau in New York zoveel sneeuw? Wetenschappers kregen te maken met sneeuwstormen om erachter te komen. Krediet:Universiteit van Utah

Meer-effect

Wanneer landbriesjes uit de kust bewegen van plaatsen waar de kustlijn uitpuilt in een meer, onstabiele luchtmassa's vormen en drijven een smalle band van vocht aan die zijn vocht als sneeuw dumpt op een strook land benedenwinds van het meer.

Steenburgh zei dat het al lang bekend is dat briesjes die van de kust naar een meer komen, de vorming van sneeuwbanden helpen initiëren en sturen. Steenburgh en Geerts, en collega's van universiteiten in Illinois, Pennsylvania en de staat New York, reisde naar Lake Ontario als onderdeel van een door NSF gefinancierd project genaamd Ontario Winter Lake-effect Systems (OWLeS). De wetenschappers onderzochten verschillende vragen over systemen met meereffect:

  • Welke omgevingsfactoren hebben de grootste invloed op de hoeveelheid sneeuwval en de ligging van sneeuwbanden boven en nabij Lake Ontario?
  • Hoe zorgt het samenspel tussen wind en wolken voor langlevende sneeuwbanden ver benedenstrooms van open water?
  • Hoe beïnvloedt het lokale terrein de sterkte en levensduur van deze systemen?

Er achter komen, Geerts' team vloog een Wyoming King Air onderzoeksvliegtuig door winterstormen, en de groep van Steenburgh hebben weerbewakingsapparatuur opgezet, inclusief profileringsradars en sneeuwmeetstations, om de komst van stormen met meereffect in de buurt van Tug Hill te volgen.

De onderzoekers waren getuige van de intense sneeuwval in de regio, inclusief een storm die in 24 uur 40 inch daalde. De sneeuwval bedroeg vaak meer dan 4 inch per uur. "Dat is een geweldig tarief, "Zei Steenburgh. "Het is gewoon een explosie van sneeuw."

De rol van de bobbel

Wyoming Cloud Radar aan boord van het King Air-vliegtuig detecteerde een intense secundaire luchtcirculatie over de belangrijkste sneeuwband. "Deze circulatie had een smalle opwaartse luchtstroom, sneeuw creëren en optillen als een fontein in een smalle strook die zware sneeuw dumpte waar het aan land kwam, " zei Geerts. Met behulp van een weermodel, Het team van Steenburgh ontdekte dat de oorsprong van deze circulatie een landbries was die werd gegenereerd door de ongelijke kustlijn van het meer.

Het begin van een typische dag veldwerk op het Tug Hill Plateau. Krediet:Universiteit van Utah

In sommige gevallen, een andere landbries genereerde een tweede sneeuwband die met de eerste versmolt. "De intense secundaire circulatie, met opwaartse stromingen tot 20 mijl per uur, nooit eerder waargenomen, ' zei Geerts.

Een bepaald kustlijnkenmerk speelde een grote rol:een zacht, brede uitstulping langs de zuidelijke oever van Lake Ontario, die zich uitstrekt van ongeveer de Niagara Falls in het westen tot Rochester, New York, in het oosten.

"Deze uitstulping was belangrijk om te bepalen waar de sneeuwbanden met meereffect zich ontwikkelden, ' zei Steenburgh. 'Een uitstulping bij Oswego, New York, aan de zuidoostkust, heeft ook bijgedragen aan een toename van de neerslag stroomafwaarts van Lake Ontario over Tug Hill."

Volgens Steenburgh nemen de inwoners van de regio de hevige sneeuwval met voeten. Wegen worden geploegd, en het team ontdekte dat op vele dagen, de grootste uitdaging was om van de oprit te komen van het huis waarin ze verbleven. Toen de tractor-sneeuwblazer eenmaal was aangezet, echter, de onderzoekers hadden een duidelijk schot.

"We zijn een stelletje sneeuwnerds, zei Steenburgh. "We vinden het heerlijk om het zo te zien sneeuwen. Het is echt ongelooflijk. En onze vrienden op Tug Hill zorgden ervoor dat we ons onderzoek konden doen."

Betere voorspellingen

Door overwegingen van kustgeografie in weersvoorspellingsmodellen op te nemen, kan worden voorspellen welke gemeenschappen het meest worden getroffen door sneeuwstormen, aldus Steenburg. Het begrijpen van het effect van briesjes die voortkomen uit de vorm van de kust is de sleutel.

"Als we willen bepalen waar het meereffect zal zijn, we zullen heel goed moeten nabootsen wat er langs deze kustgebieden gebeurt, " hij zei.