King Air flytter ind i en hangar; sneskyer er i baggrunden. Kredit:Larry Oolman
Kan skyfrøning - spredning af partikler i luften med det formål at øge nedbøren - øge snefaldet?
Denne vinter, et team af forskere finansieret af National Science Foundation (NSF) gennemførte et sky-seedningsprojekt i det sydvestlige Idaho for at forsøge at besvare det spørgsmål.
Cloud seedning er en proces, hvorved sølviodid frigives til skyerne fra et fly eller af jordbaserede generatorer. Sølviodidpartiklerne tilvejebringer overflader, hvorpå iskerner kan dannes, fører til sne.
"Jeg blev overrasket over egenskaberne ved skyerne i Idaho, "siger Jeff French, en University of Wyoming (UW) atmosfærisk videnskabsmand og hovedforsker af projektet, kaldet SNOWIE (Seeded and Natural Orographic Wintertime Clouds - Idaho Experiment). "Luften var overraskende ren, og skyerne havde meget lave koncentrationer af flydende dråber. "
Disse forhold påvirker hvilke processer i skyer der er vigtige, hvor mange dråber er der hvor store de er, og i sidste ende hvor meget sne der falder, Siger fransk. Denne vinter i Idaho, det var meget.
UW-forskere brugte det NSF-finansierede King Air-forskningsfly til at udføre sky-såningsprojektet fra 7. januar til 16. marts.
DOW6, en af Doppler on Wheels indsat under SNOWIE, blev ofte begravet i sne. Kredit:Josh Aikens
Projektet omfattede også forskere fra University of Colorado Boulder, University of Illinois i Urbana-Champaign, Boise State University, National Center for Atmospheric Research (NCAR) og Center for Research on Severe Weather.
"SNOWIE er et vigtigt skridt i forbedringen af vores forståelse af skysåning og vinternedbør generelt, "siger Nick Anderson, programdirektør i NSF's afdeling for atmosfæriske og geospace videnskaber, som finansierede projektet. "Disse forskere har gennemført en vellykket feltekampagne og har nu mange data at analysere."
Undersøgelsen blev udført i samarbejde med det Boise-baserede Idaho Power Company, som får meget af sin elektriske kraft gennem vandkraftdæmninger, der er afhængige af snefald som en kilde til vand.
Idaho Power finansierede flyet, der frigav sølviodidet, mens King Air -flyet opnåede målinger for at forstå sølviodidets virkning, Siger fransk. Feltarbejdet fandt sted i og omkring Payette -bassinet, ligger cirka 50 miles nord for Boise. SNOWIE betragtes som den mest omfattende vintersky-såning undersøgelse til dato.
En udsigt over DOW7, en anden Doppler on Wheels involveret i SNOWIE, i slutningen af en lang dag. Kredit:Josh Aikens
Idaho Power er interesseret i at lægge mere sne på jorden i bjergene, hvilket fører til mere vand i floder og, ultimativt, mere kraftproduktionskapacitet i løbet af året.
På grund af vandmangel og tørke i nogle stater og lande rundt om i verden, skyfrø ses som en potentiel måde at øge vandforsyningen til lokalsamfund og til vanding af afgrøder. Forvaltere af vandressourcer, vandkraftvirksomheder og landbrugsorganisationer betaler typisk for processen.
Under SNOWIE, French siger, at King Air opererede i 24 intensive observationsperioder, der hver varede fra 4-8 timer. I disse perioder, forskere indsamlede målinger i både seedede og usædede skyer over en række atmosfæriske forhold.
En NSF-understøttet Doppler on Wheels (DOW) flåde af radarskåle monteret på bagsiden af lastbiler var også involveret.
King Air forbereder sig på flyvning under en snestorm i Boise. Kredit:Jeff French
"SNOWIE var meget godt timet, sker under den mest snedækkede vinter i Idaho i årtier, "siger videnskabsmanden Josh Wurman, direktør for Center for Alvorligt Vejrforskning, som administrerer DOW'erne. "Der var så meget sne på bjergstederne, at DOW'erne nu er marooned der til foråret, når de enorme snedrev smelter nok til, at de kan udvindes. "
I løbet af eksperimentets sidste uge, Fransk siger, holdet måtte standse sky-såning operationer som følge af den tunge sne. Idaho Powers politikker kræver, at sky-seedning suspenderes, på grund af potentielle oversvømmelsesproblemer, når et område overstiger 140 procent af den maksimale normale snesæk på jorden.
I slutningen af feltarbejdet, French blev stadig overrasket over den rene luft i Boise; han havde forventet, at lokal industri ville generere forurenende stoffer. Årsagen til den rene luft, han siger, kan involvere måden, hvorpå aerosoler i overfladeluften blandes i større højder.
"Hvis der ikke er nogen måde for aerosoler at komme op på 14, 000 fod, den luft klokken 14, 000 fod ville være meget rent, "Siger fransk. Hvilket fører til spørgsmål, han siger, "om hvor forbundet luft er på skyeniveau til luft ved overfladen. Jeg er ikke sikker. Dette overraskede os alle."
Forskere måtte grave instrumenter, der måler nedbør ud af den tunge sne i Idaho i vinter. Kredit:Josh Aikens
Resultater fra SNOWIE forventes at give en ny og vigtig forståelse af nedbør i kolde årstider-både naturlig nedbør og den, der involverer sky-såning-det er vigtigt for samfund i hele det amerikanske vest, en region, der i stigende grad lider under tørke og vandmangel, Siger fransk.
Næste op:SNOWIE-forskere vil udføre numerisk modellering af vintersky- og nedbørsprocesser ved hjælp af en supercomputer kaldet Cheyenne på NCAR-Wyoming Supercomputing Center. Modellerne vil simulere skyer og snefældning, der er skabt i naturlige storme og med sky, der sår over Payette -bassinet.