Quando giganteschi vortici di nuvole bianche coprono la mappa meteorologica con un avviso di tempesta invernale, una domanda incombe nella mente delle persone sul suo cammino:quanta neve porterà? Con l'accesso alle strade che minaccia la neve, opera, e scuola, le nevicate sono uno dei fenomeni meteorologici invernali più consequenziali sulla costa orientale degli Stati Uniti. È anche uno dei più difficili da prevedere.

Questo mese la NASA invierà un team di scienziati, una miriade di strumenti a terra, e due aerei da ricerca per studiare il funzionamento interno delle tempeste di neve. L'indagine sulle precipitazioni microfisiche per tempeste di neve minacciose sulla costa atlantica, o IMPATTI, ha la sua prima implementazione in una campagna pluriennale sul campo dal 17 gennaio al 1 marzo. Sarà il primo studio completo sulle tempeste di neve della costa orientale in 30 anni.

"Alcuni posti hanno due piedi di neve, e altri luoghi vicini che hanno un pollice:questo è un grosso problema di previsione. Stiamo cercando di capire cosa succede e come rappresentarlo meglio nei nostri modelli meteorologici, ", ha affermato la scienziata dell'atmosfera e ricercatrice principale di IMPACTS Lynn McMurdie dell'Università di Washington a Seattle.

Le aree che ricevono molta neve tendono ad essere al di sotto di regioni strette all'interno delle nuvole chiamate fasce di neve che producono intense nevicate. Altre regioni di nuvole non nevicano così forte. Mentre i ricercatori sanno che si verificano queste bande di neve, non sanno perché si formano o i processi che governano il modo in cui si evolvono durante la vita della tempesta, ha detto McMurdie.

Per capire le bande di neve, il team scientifico di IMPACTS li attraverserà a bordo del velivolo di ricerca P-3 Orion della NASA, con sede presso la Wallops Flight Facility della NASA in Virginia. Il P-3 è dotato di sonde nuvola montate sotto le ali che misureranno le dimensioni e la forma dei fiocchi di neve, così come la temperatura, vapore acqueo, e altre misure dell'ambiente in cui si formano. Queste proprietà, collettivamente chiamati microfisica, sono ciò che regola le piccole interazioni delle gocce d'acqua e dei cristalli di ghiaccio quando si scontrano, sciogliersi o congelare, e alla fine cadono sotto forma di pioggia o neve.

Inoltre, il P-3 lascerà cadere sensori chiamati dropsondes durante i voli sull'oceano, che misurano la temperatura, umidità e velocità del vento nell'atmosfera tra la nuvola di neve e l'acqua mentre cadono. Nel frattempo a terra, le squadre mobili invieranno palloni meteorologici per misurare le stesse cose da terra attraverso le nuvole.

Strumenti di terra e radar con sede presso la Stony Brook University di New York e su unità mobili a Long Island misureranno la nevicata e le sue caratteristiche mentre cade dalle nuvole, così come misurare quanto si accumula.

Un secondo aereo, ER-2 della NASA, con sede all'Hunter Army Airfield a Savannah, Georgia, volerà a 65 anni, 000 piedi per misurare le nuvole di neve dall'alto.

"Impacts farà volare sei strumenti di telerilevamento sull'ER-2, trasformando efficacemente l'aereo in un mini-satellite, " ha detto il vice ricercatore principale di IMPACTS Scott Braun al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

I radar a bordo dell'aereo ad alta quota misureranno la distribuzione delle gocce di pioggia, fiocchi di neve, e particelle di ghiaccio verticalmente nella nuvola, così come come si muovono. Uno strumento che rileva le microonde naturali emesse da particelle liquide e di ghiaccio scansiona l'ampiezza della nuvola, fornendo una visione più ampia della tempesta di neve. Per nuvole sottili, uno strumento lidar, che utilizza la luce laser per rilevare le particelle di precipitazione, consentirà misurazioni di un'ampia varietà di tipi di nuvole.

"Tutte queste informazioni sono importanti e complementari, ", ha affermato il vice ricercatore principale di IMPACTS John Yorks della NASA Goddard. "I dati raccolti direttamente nel cloud dal P-3 informeranno come interpretiamo i dati del telerilevamento dall'ER-2 e ci aiuteranno a comprendere la struttura e l'evoluzione del bande di neve".

"Spero di provare molte tempeste, "McMurdie ha detto, aggiungendo che vogliono catturare anche una varietà di tempeste di neve. "A volte si formano queste tempeste, ma potrebbero essere leggermente calde e potrebbe effettivamente piovere in superficie, ma i processi di neve stanno avvenendo in superficie. Assaggeremo anche quelli".

La varietà dovrebbe fornire al team di ricerca diversi esempi da utilizzare per mettere insieme come si distribuisce la neve all'interno delle tempeste e poi eventualmente tradurre quella nuova conoscenza in modelli informatici che simulano il loro comportamento, con l'obiettivo di migliorare le previsioni di neve in futuro.