Observatoriet på taget sporer orkanregn og vintersne

Fredag ​​aften, mens det meste af North Carolina kæmpede mod den bidende slud og sne med varm kakao og Netflix, en række forskningsinstrumenter stod højt over Dukes campus, stille og roligt indsamle data om stormen.

Instrumenterne er en del af et nyt miniaturesky- og nedbørsovervågningslaboratorium installeret på taget af Fitzpatrick CIEMAS af kandidatstuderende Jonathan Holt og andre klimaforskere i Ana Barros laboratorium.

Holdet fik instrumenterne op at køre i begyndelsen af ​​oktober, lige i tide til, at deres regnmåler registrerer en kigrende seks tommer regn på seks timer på højden af ​​orkanen Matthew - en akkumuleringsrate, der kan sammenlignes med orkanen Katrina, da den gik i land i Mississippi. Sidste weekend, de indsamlede lignende data om vinterstormen, deres Micro Rain Radar sporer hastigheden af ​​snefald hele natten.

Taget er blot det seneste sted, hvor Barros-gruppen samler nedbørsdata, deltage i websteder i Great Smokies, de centrale Andes i Peru, og det sydlige Afrika. Disse tre instrumenter, med en fjerde tilføjet i begyndelsen af ​​januar, er designet til løbende at spore nedbørshastigheden, størrelsen og formen af ​​regndråber eller snefnug – som klimatologer i fællesskab kalder hydrometeorer – og dannelsen og højden af ​​skyer i luften over Duke.

Ana Barros, professor i civil- og miljøteknik ved Duke, siger, at hendes team bruger disse feltobservationer, kombineret med atmosfæriske data fra institutioner som NOAA og NASA, at studere, hvordan mikroskopiske partikler af støv, røg, eller andre materialer i luften kaldet aerosoler interagerer med vanddamp for at danne skyer og nedbør. At forstå disse interaktioner er en nøgleforudsætning for at opbygge nøjagtige vejr- og klimamodeller.

"Det, vi forsøger at gøre her, er faktisk at følge livscyklussen for vanddråber i luften, og forstå, hvordan det varierer afhængigt af vejrsystemer, på betingelser, om det klimatiske område og beliggenheden i landskabet, " sagde Barros.

Udover at spore dramatiske begivenheder som Matthew, Barros siger, at de også er interesserede i at indsamle data om let nedbør, defineret som nedbør med en hastighed på mindre end 3 mm i timen, gennem året. Let nedbør er en væsentlig kilde til vand i regionen, 35 procent af den årlige nedbør. Undersøgelser har vist, at det er særligt udsat for klimaændringer, fordi selv beskedne temperaturudsving kan få disse små vanddråber til at fordampe tilbage til gas.

Fjernelse af denne vandkilde, "er ikke en dramatisk ændring, " sagde Barros. "Men det er en af ​​de meget vigtige ændringer, der har konsekvenser for, hvordan vi håndterer vand, hvordan vi bruger vand, hvordan vi designer infrastruktur, hvordan vi rent faktisk skal planlægge fremtiden."

Barros siger, at hun ikke kender til nogen lignende instrumentsuiter i North Carolina, sætte deres tagterrasse i stand til at give unik indsigt om regionens klima. Og i modsætning til deres bjergrige marksteder, instrumenter på taget er mindre tilbøjelige til at blive co-opteret af kløende bjørne.

"Når vi kan indsamle langsigtede regnmålerdata som denne, det sætter vores forskergruppe i en virkelig unik position til at komme med resultater, som ingen andre har, og at drage konklusioner om klimaændringer, som ingen andre kan, " sagde Holt. "Det er sjovt at have et helt unikt perspektiv på meteorologien, hydrologi og vejr på dette sted."