science >> Wetenschap >  >> Natuur

NASA lanceert diepgaand sneeuwonderzoek - voor het eerst in 30 jaar

Gerry Heymsfield en John Yorks kijken naar de Cloud Radar System (CRS) W-band reflect array-antenne die werd gebouwd als een subschaal-prototype voor de ACE-radar in het kader van een NASA-technologie-ontwikkelingsproject. De technologie vliegt op een door het bureau gefinancierde vliegtuigcampagne om sneeuw te meten. Krediet:NASA/W. Hrybyk

De laatste keer dat NASA een diepgaande studie uitvoerde van winterstormen in het dichtbevolkte noordoosten, de Berlijnse Muur was net gevallen en George H.W. Bush bezette het Witte Huis.

Dat veranderde medio januari toen een team onder leiding van Lynn McMurdie, onderzoeker van de Universiteit van Washington, een zes weken durende campagne begon om beter te begrijpen hoe sneeuwbanden ontstaan ​​en evolueren.

Het team begon een reeks aanvullende, beproefde remote-sensing en in-situ instrumenten aan boord van twee NASA-onderzoeksvliegtuigen die op verschillende hoogten vliegen - één boven de storm en de andere erin. Met deze gegevens, wetenschappers willen meer inzicht krijgen in deze slecht begrepen processen, sneeuwvalmeting vanuit de ruimte verbeteren, en het vermogen van verdere voorspellers om de accumulatie van sneeuwval te voorspellen.

"De technologie is de afgelopen 30 jaar enorm verbeterd, " zei Gerry Heymsfield, een wetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en plaatsvervangend hoofdonderzoeker van het onderzoek naar microfysica en neerslag voor Atlantische kust-bedreigende sneeuwstormen, of EFFECTEN, missie gefinancierd door NASA's Earth Venture-Suborbital Program. "Dit is een ideaal moment om een ​​goed uitgerust onderzoek uit te voeren."

"Het verbeteren van de voorspelling van sneeuwstormen en de verwachte accumulatie, blijkbaar, is voor vrijwel iedereen interessant, " voegde Scott Braun toe, een Goddard-wetenschapper die als plaatsvervangend hoofdonderzoeker van IMPACTS voor de wetenschap fungeert. Volgens statistieken, sneeuwstormen kosten maar liefst $ 300- $ 700 miljoen per sneeuwstopdag, veroorzaken ongeveer 211, 000 voertuigongevallen, 67, 000 verwondingen, en 730 doden per jaar, voornamelijk in het noordoosten en middenwesten. Tien procent van de stroomuitval is te wijten aan sneeuwstormen en annuleringen van vluchten komen bijna twee keer zo vaak voor tijdens de wintermaanden.

"IMPACTS meet omstandigheden die bijdragen aan sneeuwval in winterstormen. Het zal gegevens opleveren die onze weermodellen zullen verbeteren en uiteindelijk mensen in staat zullen stellen om deze evenementen te plannen, " zei John Yorks, de andere IMPACTS plaatsvervangend hoofdonderzoeker en Goddard-wetenschapper. "Wat belangrijk is aan IMPACTS is de adem en het erfgoed van zijn instrumenten, evenals de belofte om ons te helpen met toekomstige ruimtemissieplanning."

Campagne is aan de gang

IMPACTS - de eerste campagne in zijn soort in ongeveer drie decennia - begon op 15 januari met zijn eerste implementatie van zes weken, ongeveer 400, 000 vierkante mijl van de Washington, D.C. gebied noordwaarts naar New England, een gebied waar ongeveer 100 miljoen mensen wonen. Het team plant een uitstapje naar het middenwesten als het noordoosten geen evenement meemaakt tijdens de geplande campagne, maar zoals Braun zei, "Er zijn altijd stormen van een of andere soort." Volgende vluchten staan ​​gepland voor 2021 en 2022.

Tijdens de campagne, die is gebaseerd op NASA's Wallops Flight Facility in Virginia, de NASA P-3 vliegt op hoogtes tot 25, 000 voet om de stormen door te dringen en in-situ gegevens over temperatuur te verzamelen, vochtigheid, en winden zowel als de fase, vorm, nummers, en afmetingen van ijsdeeltjes. Om dit te doen, de P-3 heeft 11 instrumenten aan boord die zijn geleverd door de Universiteit van North Dakota, Goddard, NASA's Langley Research Center in Hampton, Virginia, het Nationaal Centrum voor Atmosferisch Onderzoek in Boulder, Colorado, en de Universiteit van Colorado.

Tegelijkertijd, een ER-2 vliegtuig vertrekt vanaf Hunter Army Airfield in Savannah, Georgië. Vliegen op een hoogte van 65, 000 voet, het verzamelt metingen met zes verschillende soorten radar, lidar, en microgolfinstrumenten, allemaal afgestemd op verschillende frequenties, ideaal voor het verzamelen van sneeuwmetingen. Goddard leverde vijf van die erfgoedinstrumenten, allemaal ontwikkeld in de loop der jaren met R&D-ondersteuning voor verschillende neerslagmetingscampagnes.

"Wat het IMPACTS-team meebrengt, is een scala aan instrumenten en ervaring, " zei Matt McGill, een Goddard-wetenschapper die een van de ER-2-instrumenten ontwikkelde, die ook zijn waarde heeft bewezen in verschillende vliegtuigcampagnes. "De wetenschappelijke en maatschappelijke voordelen van IMPACTS zullen aanzienlijk zijn. Veel van de instrumenten hebben erfgoed in de financiering van Goddard IRAD (Intern Onderzoek en Ontwikkeling) en ESTO (Earth Science Technology Office), en het is verheugend om te zien dat deze sensoren worden gebruikt voor dergelijk belangrijk onderzoek. We kunnen niet wachten om de resultaten te krijgen."