Venerdì sera, mentre la maggior parte della Carolina del Nord si è preparata contro il nevischio pungente e la neve con cioccolata calda e Netflix, una serie di strumenti di ricerca si ergeva in alto sopra il campus di Duke, raccogliendo tranquillamente dati sulla tempesta.

Gli strumenti fanno parte di un nuovo laboratorio in miniatura per il monitoraggio delle nuvole e delle precipitazioni installato sul tetto del Fitzpatrick CIEMAS dallo studente laureato Jonathan Holt e da altri ricercatori sul clima nel laboratorio di Ana Barros.

Il team ha messo in funzione gli strumenti all'inizio di ottobre, appena in tempo perché il loro pluviometro registri una pioggia di sei pollici di pioggia in sei ore al culmine dell'uragano Matthew, un tasso di accumulo paragonabile a quello dell'uragano Katrina quando si è abbattuto sul Mississippi. Lo scorso fine settimana, hanno raccolto dati simili sulla tempesta invernale, il loro Micro Rain Radar che monitora il tasso di nevicate durante la notte.

Il tetto è solo l'ultimo luogo in cui il gruppo Barros sta raccogliendo dati sulle precipitazioni, unendo siti nei Great Smokies, le Ande centrali del Perù, e l'Africa meridionale. Questi tre strumenti, con un quarto aggiunto all'inizio di gennaio, sono progettati per monitorare continuamente il tasso di precipitazione, la dimensione e la forma delle gocce di pioggia o dei fiocchi di neve - che i climatologi chiamano collettivamente idrometeore - e la formazione e l'altezza delle nuvole nell'aria sopra Duke.

Ana Barros, professore di ingegneria civile e ambientale alla Duke, dice che il suo team usa queste osservazioni sul campo, combinato con i dati atmosferici di istituzioni come NOAA e NASA, studiare come microscopiche particelle di polvere, Fumo, o altri materiali nell'aria chiamati aerosol interagiscono con il vapore acqueo per formare nuvole e precipitazioni. Comprendere queste interazioni è un prerequisito chiave per costruire modelli meteorologici e climatici accurati.

"Quello che stiamo cercando di fare qui è seguire effettivamente il ciclo di vita delle goccioline d'acqua nell'aria, e capire come questo varia a seconda dei sistemi meteorologici, a condizioni, dalla regione climatica e dalla posizione sul paesaggio, " ha detto Baroni.

Oltre a seguire eventi drammatici come Matthew, Barros dice che sono anche interessati a raccogliere dati sulle piogge leggere, definita come precipitazione con una velocità inferiore a 3 mm all'ora, durante l'anno. Le piogge leggere sono una fonte significativa di acqua nella regione, che comprende circa il 35 per cento delle precipitazioni annuali. Gli studi hanno dimostrato che è particolarmente soggetto ai cambiamenti climatici perché anche modesti sbalzi di temperatura possono far evaporare queste piccole gocce d'acqua in gas.

Eliminando questa fonte d'acqua, "non è un cambiamento drammatico, " ha detto Barros. "Ma è uno di quei cambiamenti molto importanti che ha implicazioni sul modo in cui gestiamo l'acqua, come usiamo l'acqua, come progettiamo le infrastrutture, come dobbiamo effettivamente pianificare per il futuro."

Barros dice di non essere a conoscenza di suite di strumenti simili in North Carolina, mettendo il loro sito sul tetto in grado di fornire informazioni uniche sul clima della regione. E a differenza dei loro campi montuosi, gli strumenti sul tetto sono meno inclini ad essere cooptati dagli orsi pruriginosi.

"Quando saremo in grado di raccogliere dati sul pluviometro a lungo termine come questo, che mette il nostro gruppo di ricerca in una posizione davvero unica per ottenere risultati che nessun altro ha, e trarre conclusioni sul cambiamento climatico che nessun altro può, " ha detto Holt. "È divertente avere una prospettiva davvero unica sulla meteorologia, idrologia e tempo in questo luogo."