Come sanno i ricercatori sul campo, a volte la scienza che ti prefiggi di fare non è quella che finisci per fare. Ma la spinta alla conoscenza è incrollabile, e gli scienziati trovano un modo per portare a termine il lavoro, anche se significa cambiare rotta, manovrare gli ostacoli burocratici e aspettare le battute d'arresto. La flessibilità è la chiave per le campagne sul campo, e a volte la ricompensa è nelle scoperte inaspettate.

Un team di scienziati della Colorado State University può attestare questa recente esperienza. I ricercatori del Dipartimento di Scienze Atmosferiche sono salpati sulla nave da ricerca statunitense R/V Thomas G. Thompson ad agosto e settembre per studiare le precipitazioni nel Pacifico occidentale tropicale. Il loro progetto, la propagazione delle oscillazioni tropicali intrastagionali, o PISTONE, cerca una migliore comprensione dei processi di precipitazione in quest'area, per capire meglio il tempo in tutto il continente marittimo, nell'Asia continentale sudorientale, e anche negli Stati Uniti

"PISTON ha avuto molte sfide perché era un complesso, esperimento internazionale. Ma molte delle sfide che abbiamo dovuto affrontare derivano dall'attività di fare questo tipo di scienza, " ha detto il professor Steven Rutledge, capo ricercatore principale per la componente atmosferica di PISTONE. "Alla fine, è andato tutto bene».

Un insieme complesso di fattori contribuisce al clima tropicale, richiedendo che PISTON sia una vasta campagna sul campo che comporti un'intensa modellazione numerica e osservazione. Al progetto hanno collaborato quattordici università e diverse organizzazioni nazionali e internazionali, con finanziamenti per la parte degli Stati Uniti forniti dall'Office of Naval Research.

Facendo una deviazione

Come con qualsiasi lavoro così grande e complicato, PISTON ha incontrato alcune difficoltà lungo la strada. PISTON è stato deviato verso acque internazionali all'estremo oriente delle Filippine dopo che le Filippine hanno negato il permesso di collaborazione per condurre ricerche nel Mar Cinese Meridionale appena ad ovest dell'isola più grande del paese, Luzon.

"Il cambiamento di posizione ci ha permesso di fare scienza diversa, esaminare prima l'atmosfera e l'oceano, durante e dopo il passaggio dei tifoni, " Disse Rutledge.

Il gruppo di ricerca di Rutledge ha utilizzato i due principali strumenti di PISTON per misurare le proprietà atmosferiche, il nuovo radar polarimetrico SEA-POL in banda C – al suo secondo incarico da quando è stato progettato e costruito al CSU – e un sistema di radiosonde CSU. Il team ha condotto osservazioni radar e atmosferiche continue su due crociere di 30 giorni, raccogliendo una mole di dati che richiederanno almeno due anni per essere analizzati. Alcune delle osservazioni del tifone sono state le prime del loro genere.

"Andare a est di Luzon in acque internazionali ci ha permesso di raccogliere alcune cose uniche, prime osservazioni in cui un radar polarimetrico a bordo di una nave, SEA-POL, hanno documentato i modelli di precipitazione delle bande a spirale e esterne associate a diversi tifoni".

Incontrare difficoltà tecniche

Prima che i ricercatori della CSU fossero in grado di raccogliere qualsiasi dato, però, hanno affrontato un'altra battuta d'arresto. Uno dei motori principali dell'R/V Thompson si è surriscaldato durante la navigazione dal Golfo del Bengala per raccogliere l'equipaggio PISTON nel sud di Taiwan. Ci è voluta un'intera settimana per sostituire tutte le testate del motore, mentre la squadra della CSU aspettava il ritardo nella città portuale di Kaohsiung, Taiwan.

"Quando la tecnologia viene utilizzata sul campo in condizioni di stress, le cose ogni tanto si rompono, che è difficile da apprezzare per un modellista come me, che siede per lo più davanti allo schermo del suo computer tutto il giorno, " ha detto il professor Eric Maloney, che ha guidato lo sviluppo del piano scientifico per PISTON. "È positivo per le persone con la scrivania come me andare sul campo e apprezzarlo di tanto in tanto".

Una volta in corso, i ricercatori hanno monitorato grandi bande di pioggia e le loro interazioni con il ciclo giornaliero delle precipitazioni, tifoni e onde atmosferiche, utilizzando una varietà di strumenti e modelli regionali sofisticati, compreso il modello RAMS sviluppato e mantenuto dal gruppo di ricerca della professoressa Sue van den Heever alla CSU. Maloney e la scienziata Emily Riley Dellaripa hanno guidato un'importante componente di modellazione, e il professore associato Michael Bell e il suo gruppo hanno guidato le previsioni, fornendo riepiloghi giornalieri di previsione ai ricercatori sulla R/V Thompson. Van den Heever e il suo gruppo sono stati coinvolti nelle attività di modellazione numerica di PISTON, e il professore di ingegneria elettrica e informatica V. Chandrasekar ha guidato il team di ingegneri SEA-POL (Jim George, Francesc Junyent e Alex Morin) per garantire che SEA-POL fosse in condizioni ottimali per il rigoroso dispiegamento. Più di 20 altri studenti laureati e ricercatori del Maloney, Campana, I gruppi di ricerca Rutledge e van den Heever hanno contribuito alle osservazioni sul campo, previsione, elaborazione e modellazione dei dati.

Le attività di modellazione e analisi dei dati proseguiranno per i prossimi anni, compresa l'analisi e il confronto dei risultati del modello con le osservazioni effettuate sul campo. E gli scienziati di PISTON potrebbero avere la possibilità di rivisitare gli obiettivi di ricerca che avevano originariamente proposto. C'è la possibilità che le Filippine approvino un viaggio nel Mar Cinese Meridionale, la destinazione originaria del progetto, la prossima estate. Indipendentemente, gli scienziati sono pronti ad adattarsi e improvvisare secondo necessità, perché, come sottolinea Rutledge, questa è una parte essenziale del lavoro.

"Il lavoro sul campo consiste nell'adattarsi al volo."