Atmosfæriske videnskabsmænd begynder en feltkampagne for at studere ekstreme tordenvejr i Argentina

Som indbyggere i det amerikanske midtvest ved, forår i Great Plains kan bringe hårdt vejr, inklusive hagl, skadelige vinde, voldsomme regnskyl og dødelige tornadoer med katastrofale konsekvenser.

Tilsvarende forår i Pampas, en stor sletteregion, der strækker sig fra foden af ​​Andesbjergene i Argentina til Brasiliens og Uruguays kyster, indvarsler mange af de samme typer vejr. Men tordenvejr på den sydlige halvkugle er større, få mere lyn, og kan producere hyppigere store hagl og oversvømmelser end deres modstykker på den nordlige halvkugle.

Beboere i Pampas-regionen kender til farerne ved disse storme, men stormene er ofte svære at forudsige.

Nu er et internationalt hold af videnskabsmænd finansieret af National Science Foundation (NSF) på vej til Argentina i næste måned (forår på den sydlige halvkugle) som en del af en feltkampagne for at opdage, hvorfor disse tordenvejr kan være de mest intense på Jorden. Forskerne sigter mod at forbedre forudsigelsen af ​​alvorlige storme.

Mere end 150 forskere fra Nord- og Sydamerika, herunder Brasilien og Argentina, såvel som Europa deltager. De amerikanske forskere er tilknyttet Colorado State University, University of Washington, University of Utah og Penn State, samt Institut for Energi og Nationalt Center for Atmosfærisk Forskning.

"Hyppigheden og intensiteten af ​​nedbør i Sydamerika gør regionen til et ideelt naturligt laboratorium til at øge vores forståelse af kraftige regn-producerende storme rundt om på kloden, " sagde Chungu Lu, en programdirektør i NSF's afdeling for atmosfærisk og georumvidenskab, som finansierede projektet.

Jagter storme og oversvømmelser i Argentina

Projekterne designet til at observere disse dødbringende storme kaldes samlet RELAMPAGO (Remote sensing of Electrification, Lyn- og mesoskala/mikroskala-processer med adaptive jordobservationer) og CACTI (skyer, Aerosoler og komplekse terræninteraktioner).

Projekterne udgør den største landbaserede atmosfæriske videnskabsfeltkampagne, der nogensinde er gennemført uden for USA.

Ifølge atmosfærisk videnskabsmand Steve Nesbitt fra University of Illinois i Urbana-Champaign (U of I), en hovedefterforsker for RELAMPAGO, regionens topografi er unik, med Pampas græsarealer og bjerge i umiddelbar nærhed. Terrænet giver det ideelle set-up, Nesbitt sagde, for dannelsen af ​​alvorlige storme, der påvirker en bred region i Sydamerika.

"Argentina viser sig at være et meget specielt sted, " sagde Nesbitt. "Dens storme ligner på nogle måder dem på de store sletter i USA, som også har kraftige tordenvejr, men geografien er anderledes. Det kan udøve vigtig kontrol over, hvordan tordenvejr opfører sig. Argentinas geografi kan danne grundlag for tordenvejr, som vi mener er de stærkeste på Jorden."

Forskere vil implementere en række instrumenter, og spor storme fra dannelse til modenhed.

Netværk af faste og mobile radarer, herunder NSF's Dopplers on Wheels, vil profilere stormenes kraftige nedbør, kraftig vind og hagl.

Miljøer omkring disse voldsomme storme, menes at være vigtig for at diktere, hvordan stormene udvikler sig, vil blive observeret med vejrballonopsendelser så ofte som hvert 30. minut; mobile vejrstationer; og køretøjer med instrumenter, der fanger småskala vejrmønstre.

Forskningsfly vil observere forholdene i vejret i stormenes meget tidlige stadier. Kontinuerlige lynobservationsinstrumenter vil forbedre forståelsen af, hvorfor Argentinas storme producerer ekstremt lyn.

Når der falder intens nedbør, et team, der jager oversvømmelser, vil måle vandløb i floder. Droner og lokale borgeres mobiltelefon-apps vil hjælpe med at overvåge hagl.

En sidste grænse inden for meteorologi

"RELAMPAGO-CACTI vil fremme vores viden om tordenvejres dybe konvektive skyer ved at installere observationsnetværk nær disse storme på vigtige punkter i deres livscyklus, " sagde Nesbitt, som også er co-principal investigator af CACTI. "Resultaterne vil give os mulighed for at opdage, hvordan Argentinas storme bliver så intense.

"I betragtning af at disse konvektive skyer er farlige, RELAMPAGO-instrumenter vil sondere disse regioner med fjernmåling for at forbedre computermodeller af, hvad der foregår inde i stormene."

RELAMPAGO-forskere vil observere vejret i detaljer over en 48-dages periode på steder, der producerer tordenvejr omkring to tredjedele af tiden.

Ved gentagne gange at observere storme på de samme steder med de samme observationsteknikker, RELAMPAGO-forskere vil teste videnskabelige hypoteser om dannelsen af ​​vejrpåvirkende vejr på måder, som ikke kan lade sig gøre i de store sletter i USA.

Unik geografi, unikke påvirkninger

Foreløbige undersøgelser viser, at på trods af deres optræden på radar, Argentinas storme afføder tornadoer meget sjældnere end lignende storme i USA "Men den utrolige mængde hagl, disse storme producerer, er uhyggelig, "U af I atmosfærisk videnskabsmand Deanna Hence sagde. "Det forårsager en enorm mængde skade."

Oversvømmelser er den dyreste naturkatastrofe i Argentina. Alvorlige storme går ofte hånd i hånd med kraftig nedbør. Ud over at karakterisere stormene, unikke hydrometeorologiske målinger af jord-atmosfæreudvekslinger og flodudledninger vil forbedre forudsigelserne om ekstreme oversvømmelser.

"I løbet af de sidste fem år, regionen har oplevet ødelæggende oversvømmelser med dramatiske konsekvenser for landbruget, " sagde U af I videnskabsmand Francina Dominguez, hvem leder den hydrometeorologiske indsats. "Modellerne udviklet af vores team vil give lokalsamfund værktøjer til at forbedre forudsigeligheden af ​​oversvømmelser og vandressourceforvaltningen."

Kompleks terræn, komplekst projekt

"Videnskabssamfundet i Argentina vil have en unik mulighed for at få adgang til instrumentering, vi normalt ikke har i landet, " sagde Paola Salio, en atmosfærisk videnskabsmand ved universitetet i Buenos Aires og RELAMPAGO Argentinas hovedforsker. "De data, vi indsamler, vil give os mulighed for at forbedre vores viden om initieringen og væksten af ​​disse unikke storme. Vi er nødt til at forbedre vores offentlige advarsler om disse monsterstorme."

Et team af spådommere fra Argentina og USA vil give vejrbriefinger to gange dagligt til projektets efterforskere. Et separat prognoseteam vil hjælpe med "nu-casting" kortsigtede vejrændringer.