Een onderzoeker van de University of Wyoming heeft bijgedragen aan een paper dat aantoonde:Voor de eerste keer, directe observatie van cloud seeding - van de groei van de ijskristallen via de processen die plaatsvinden in de wolken tot de uiteindelijke neerslag van de ijskristallen die sneeuw worden - en hoe de effecten kunnen worden gekwantificeerd.

Het onderzoek, genaamd SNOWIE (Seeded and Natural Orographic Wintertime Clouds-the Idaho Experiment), vond plaats van 7 januari tot 17 maart, 2017, binnen en nabij het Payette Basin, ongeveer 50 mijl ten noorden van Boise, Idaho. Het onderzoek was in overleg met het in Boise gevestigde Idaho Power Co., die een groot deel van zijn elektrische energie levert via hydro-elektrische dammen.

"Niemand heeft ooit een volledige reeks observaties gehad van wat er werkelijk gebeurt nadat je de cloud hebt gezaaid, " zegt Jeff Frans, een assistent-professor in de afdeling Atmosferische Wetenschappen van UW. "Er zijn alleen hypothesen geweest. Er is nooit een reeks observaties van één campagne geweest die alle stappen laat zien die plaatsvinden bij cloud seeding."

Frans crediteert moderne technologie, daarbij verwijzend naar het gebruik van grondradar, radar op het King Air-onderzoeksvliegtuig van UW en meerdere passen van de bergketen bij Boise met het maken van de gedetailleerde observaties van wolkenzaaien. Ondanks talrijke experimenten die verschillende decennia overspannen, geen directe waarneming van dit proces bestond vóór SNOWIE, hij zegt.

Frans is de hoofdauteur van een paper, getiteld "Precipitation Formation van Orographic Cloud Seeding, " die verschijnt in het nummer van 22 januari van de Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS) , een van 's werelds meest prestigieuze multidisciplinaire wetenschappelijke tijdschriften, met een dekking die de biologische, fysische en sociale wetenschappen.

Andere bijdragen aan het artikel waren afkomstig van de Universiteit van Colorado-Boulder, Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, het National Center for Atmospheric Research (NCAR) en Idaho Power Co.

"SNOWIE was een geweldige samenwerking, en het toont de waarde van privé, publieke en academische partnerschappen, " zegt NCAR-wetenschapper Sarah Tessendorf, een co-auteur van het artikel.

Tessendorf merkt op dat SNOWIE voortkwam uit onderzoek dat Idaho Power Co. had uitgevoerd met NCAR om zijn cloud-seeding-programma te verbeteren. Dit omvatte de ontwikkeling van computermodelleringsbenaderingen met hoge resolutie om cloud seeding te simuleren, waardoor onderzoekers de effecten ervan beter kunnen beoordelen.

"Dit onderzoek toont aan dat moderne hulpmiddelen kunnen worden toegepast op al lang bestaande wetenschappelijke problemen, " zegt Nick Anderson, programmadirecteur in de afdeling Atmospheric and Geospace Sciences van de National Science Foundation (NSF), die de studie financierde. "We hebben nu directe waarnemingen dat het zaaien van bepaalde wolken het pad volgt dat voor het eerst werd getheoretiseerd in het midden van de 20e eeuw."

Cloud seeding is een proces waarbij zilverjodide vrijkomt in de wolken, hetzij vanuit de lucht of via generatoren op de grond. In het geval van het SNOWIE-project, het zilverjodide werd vrijgegeven door een tweede vliegtuig gefinancierd door Idaho Power Co., terwijl de UW King Air metingen deed om de impact van het zilverjodide te begrijpen, Frans zegt.

In alles, de UW King Air maakte tijdens SNOWIE 24 onderzoeksvluchten of intense observatieperiodes (IOP's) van elk 4-6 uur. Van die IOP's, cloud seeding vond plaats tijdens 21 van de vluchten. Tijdens de laatste drie vluchten, Idaho Power moest het zaaien van wolken opschorten omdat er al zoveel sneeuw in de bergen lag, Frans zegt.

Hoewel er veel onderzoek plaatsvond aan boord van de King Air, veel ervan gebeurde ook op de grond. Numerieke modellering van neerslagmetingen werd uitgevoerd met behulp van de supercomputer, bijgenaamd Cheyenne, in het NCAR-Wyoming Supercomputing Center. De numerieke modellen simuleerden wolken en sneeuwneerslag - gecreëerd in natuurlijke stormen en met cloud seeding - boven het Payette Basin in Boise. De numerieke modellen stellen onderzoekers ook in staat toekomstige stormgebeurtenissen te bestuderen waar geen metingen in het veld zijn verkregen.

"Tussentijds, het zal helpen met de simulaties die we op Cheyenne uitvoeren, " zegt Frans. "Op lange termijn, we kunnen met deze gegevens en simulaties vragen beantwoorden over hoe effectief cloud seeding is in orografische clouds, en onder welke voorwaarden cloud seeding effectief kan zijn."

In de westelijke VS en andere semi-aride bergachtige regio's over de hele wereld, watervoorraden worden voornamelijk gevoed door snowpack melt. De groeiende bevolking stelt een hogere vraag naar water, terwijl warmere winters en een vroeger voorjaar de watervoorziening verminderen. Waterbeheerders zien cloud seeding als een mogelijke manier om de sneeuwval in de winter te vergroten.

"Uiteindelijk, waterbeheerders en staats- en federale instanties kunnen beslissen of cloud seeding voor hen een haalbare optie is in termen van het toevoegen van extra water aan hun voorraden naast de sneeuwlaag in de bergen, ' zegt Frans.