Onweersbuien ingebed in Indiase moessonsystemen kunnen gebieden met tientallen centimeters regen in korte tijd overspoelen, veroorzaakt ernstige overstromingen en het verlies van honderden levens per jaar. Betere voorspellingen van wanneer, waar en hoeveel regen zal vallen, is de sleutel tot het redden van eigendommen en levens.

Een samenwerking, geleid door Dev Niyogi van Purdue University, hoogleraar agronomie en aarde, atmosferische en planetaire wetenschappen, met collega's van het Indian Institute of Technology Bhubaneswar, het Nationaal Instituut voor Technologie Rourkela, de Chinese Academie voor Meteorologische Wetenschappen, het Indiase ministerie van Aardwetenschappen en het Amerikaanse National Center of Atmospheric Research ontwikkelden decennialange bodemvocht- en bodemtemperatuurvelden met behulp van verschillende oppervlakte- en satellietgegevens. Ze hebben aangetoond dat gegevens op kleine schaal, nooit eerder beschikbaar voor de moessonregio's van India, is een cruciaal ingrediënt voor het begrijpen en verbeteren van voorspellingen van hoe gewelddadige stormen zich over land zullen gedragen.

Net zoals stormen hun gedrag veranderen op basis van het landschap - zoals het verplaatsen van water naar land - of door het tegenkomen van een koud of warm front, ze reageren ook op veranderingen in natte of droge en warme versus koudere bodems.

"Lange tijd heeft onderzoek naar de Indiase moesson zich gefocust als een oceanische feedback, maar in de afgelopen jaren hebben we gelokaliseerde zware regen gezien, ingebed in onweersbuien met overstromingen en wolkenuitbarstingen die zich boven land voordoen, " zei Niyogi, wiens bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke gegevens . "Deze onweersbuien laaien vaak op omdat ze reageren op een grens - dat wil zeggen een rand van een andere omgeving. Wat we hebben geleerd, is dat gradiënten in bodemvocht en bodemtemperatuur helpen een atmosferische frontale grens te creëren en gewelddadige reacties van een storm kunnen ontketenen Het is daarom heel belangrijk om deze locaties klimatologisch te begrijpen om deze voorspellingen te helpen."

Niyogi en collega's werkten ruim drie jaar aan een intensieve, samenwerkingsproject dat werd ondersteund door de Amerikaanse National Science Foundation en het Indiase ministerie van Aardwetenschappen in het kader van de National Monsoon Mission om verschillende datasets samen te stellen en wereldwijde satellietbodemvocht- en bodemtemperatuurgegevens van 1981-2017 en daarna te assimileren. Hun product levert nu om de drie uur gerasterde gegevens voor elk perceel van 4 km dat de bodemvochtigheid en temperatuur in India aangeeft. Gecombineerd met het waargenomen weer in die periode, de gegevens kunnen modellen verbeteren die worden gebruikt om toekomstige stormen te voorspellen.

"Deze gegevens zijn nuttig voor tal van toepassingen, inclusief om te helpen bij het nemen van beslissingen over waar we gewassen moeten verbouwen of plaatsen waar we ons kunnen aanpassen om overstromingen of erosie te voorkomen, ' zei Niyogi.

Niyogi voegde eraan toe dat het verzamelen van gegevens mogelijk was vanwege de investering die India heeft gedaan via zijn Monsoon Mission en het partnerschap dat Purdue is aangegaan met de Indiase overheid en wetenschappers.

"Samenwerken, tussen Purdu en de Indiase teams, evenals de steun die we van beide kanten kregen, we een product kunnen maken dat al een aantal decennia gewenst is, " zei Niyogi. "Het is echt hartverwarmend om te zien dat op het snijvlak van technologie en menselijke samenwerking, ideeën kunnen worden omgezet in bruikbare producten."