Een Australische lente zou niet compleet zijn zonder onweer en een bezoek aan de weerradarwebsite van het Australian Bureau of Meteorology. Maar een nieuw type radartechnologie is bedoeld om weerradar nog nuttiger te maken, door te helpen bij het identificeren van die stormen die hagelstenen pakken.

De meeste stormen brengen gewoon regen, bliksem en donder. Maar andere kunnen gevaren veroorzaken, waaronder verwoestende plotselinge overstromingen, winden, grote hagel, en zelfs af en toe een tornado. Voor deze potentieel gevaarlijke stormen, het Bureau geeft waarschuwingen voor zware onweersbuien.

Voor grootstedelijke regio's, waarschuwingen identificeren zware stormcellen en hun waarschijnlijke pad en gevaren. Ze bieden een voorspellende "nowcast", zoals voorspellingen tot drie uur voor inslag voor buitenwijken die in gevaar zijn.

Bij het monitoren van onweersbuien, weerradar is het belangrijkste hulpmiddel voor voorspellers. Weerradar scant de atmosfeer op meerdere niveaus, het maken van een 3D-beeld van onweersbuien, met een 2D-versie getoond op de website van het bureau.

Dit is vooral belangrijk bij hagel, die zich enkele kilometers boven de grond vormt in torenhoge stormen waar de temperaturen ver onder het vriespunt liggen.

In termen van verzekerde verliezen, hagelbuien hebben meer verzekerde verliezen veroorzaakt dan enig ander type zware weersomstandigheden in Australië. De hagelstormen van november 2014 in Brisbane kosten naar schatting A$ 1,41 miljard, terwijl de hagelstorm van april 1999 in Sydney, op A $ 4,3 miljard, blijft de duurste natuurramp van het land.

Het ijs breken

Niettemin, het nauwkeurig detecteren en schatten van hagelgrootte van weerradar blijft een uitdaging voor wetenschappers. Deze uitdaging komt voort uit de diversiteit van hagel. Hagelstenen kunnen groot of klein zijn, dicht of dun verspreid, gemengd met regen, of een combinatie van het bovenstaande.

Conventionele radars meten de verstrooiing van de radarstralen als ze door neerslag gaan. Echter, een paar grote hagelstenen kunnen er hetzelfde uitzien als veel kleine, waardoor het moeilijk is om de grootte van hagelstenen te bepalen.

Een nieuw type radartechnologie genaamd "dual-polarization" of "dual-pol" kan dit probleem oplossen. In plaats van een enkele radarstraal te gebruiken, dual-pol gebruikt twee gelijktijdige stralen die horizontaal en verticaal zijn uitgelijnd. Wanneer deze stralen de neerslag verstrooien, ze bieden relatieve maten van horizontale en verticale afmetingen.

Daarom, een waarnemer kan het verschil zien tussen plattere vormen van regendruppels en de rondere vormen van hagelstenen. Dual-pol kan ook nauwkeuriger de grootte en dichtheid van regendruppels meten, en of het een mengsel is of gewoon regen.

Samen, deze mogelijkheden betekenen dat dual-pol een game-changer is voor hageldetectie, grootte schatting en nowcasting.

In het oog van de storm

Dual-pol-informatie wordt nu gestreamd vanaf de onlangs geüpgradede operationele radars in Adelaide, Melbourne, Sydney en Brisbane. Het stelt voorspellers in staat hagel eerder en met meer vertrouwen te detecteren.

Echter, er is meer werk nodig om de hagelgrootte nauwkeurig te schatten met behulp van dual-pol. De ideale plaats voor dergelijk onderzoek is ongetwijfeld Zuidoost-Queensland, de hagelhoofdstad van de oostkust.

Als het gaat om onweersgevaar, niets is dichter bij de werkelijkheid dan wetenschappelijke waarnemingen vanuit de storm. Vroeger, deze aanpak werd als te duur beschouwd, riskant en veeleisend. In plaats daarvan, onderzoekers hun toevlucht namen tot modellen of historische rapporten.

De Atmospheric Observations Research Group van de University of Queensland (UQ) heeft in Australië een unieke capaciteit ontwikkeld om mobiele weerinstrumenten in te zetten voor onderzoek naar zwaar weer. In samenwerking met het UQ Wind Research Laboratory, Guy Carpenter en medewerkers van het Bureau of Meteorology's kantoor in Brisbane, het Storms Hazards Testbed is opgericht om de gevaren van hagel en wind te bevorderen.

In de komende twee tot drie jaar zal het testbed zal een mobiele weerradar gebruiken, meteorologische ballonnen, windmeettorens en hagelsensoren in en rond zware onweersbuien. Gegevens van deze instrumenten bieden casestudies met hoge resolutie en verificatiegegevens van de grond voor gevaren die zijn waargenomen door de dual-pol-radar van het Bureau.

Sinds begin oktober is we hebben vijf hagelbuien onderschept en bemonsterd. Als je een konvooi van UQ-voertuigen ziet op weg naar onheilspellende donkere wolken, ga in de tegenovergestelde richting en volg ons in plaats daarvan op Facebook.

Helaas, het UQ-stormjachtteam kan niet bij elke zware onweersbui komen, dus we hebben jouw hulp nodig! Het project heeft burgerwetenschappers in het zuidoosten van Queensland nodig om hagel te melden via #UQhail. Houd een liniaal of object voor schaal (munten zijn geweldig) bij de hand en, als een hagelbui veilig voorbij is, meet de grootste hagelsteen.

Rapporten indienen via uqhail.com, e-mail, Facebook of Twitter. We stellen foto's met een liniaal of referentieobject en geschatte locatie van de hagel zeer op prijs.

Combineren van metingen, hagelrapporten en de dual-pol weerradargegevens van het Bureau of Meteorology, we werken aan de ontwikkeling van algoritmen waarmee hagel nauwkeuriger kan worden voorspeld. Dit geeft meer vertrouwen in waarschuwingen en die essentiële extra minuten wanneer auto's buiten gevaar kunnen worden gebracht, het verminderen van de impact van stormen.

Geavanceerde technieken ontwikkeld op basis van storm-chasing en burgerwetenschappelijke gegevens zullen worden toegepast op het Australische dual-pol radarnetwerk in Sydney, Melbourne en Adelaide.

Wie weet, in de toekomst als de weerradar van het Bureau een onweersbui laat zien, uw rapporten hebben misschien zelfs geholpen om die prognose te ontwikkelen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.