Un nuovo database globale creato dai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) cattura le caratteristiche e i dati sulle precipitazioni dei forti temporali degli ultimi 20 anni. Includere le tempeste sia nelle zone di media latitudine che in quelle tropicali è la chiave per catturare come il comportamento contrastante delle tempeste e le corrispondenti precipitazioni potrebbero influenzare le regioni popolate del globo.

I sistemi convettivi su mesoscala (MCS) sono una classe di grandi tempeste, di dimensioni variabili da circa 10 a 1, 000 chilometri, composto da più temporali organizzati per circolazione su mesoscala. Sono longevi, tendono a crescere da un giorno all'altro, e sono la più grande fonte di precipitazioni estreme che possono innescare inondazioni a livello globale, svolgendo un ruolo chiave nei cicli energetici e idrologici della Terra.

Rappresentando accuratamente questi sistemi nella prossima generazione, modelli climatici globali ad alta risoluzione richiedono di sapere dove si formano queste tempeste, quanta energia hanno, e quanta pioggia portano.

L'acquisizione di dati MCS globali ha storicamente rappresentato una sfida importante per i ricercatori. "La maggior parte delle tecniche di tracciamento comuni che funzionano ai tropici sono poco adatte alle regioni di media latitudine, come gli Stati Uniti, " ha detto Zhe Feng, uno scienziato della Terra del PNNL.

Un nuovo studio, guidato da Feng e Ruby Leung, uno scienziato della Terra del PNNL e membro di Battelle, presenta il primo set di dati di MCS tracciati sulle aree della Terra in cui influenzano significativamente le precipitazioni, comprese le regioni popolate delle medie latitudini. Hanno monitorato le tempeste accoppiando immagini satellitari a infrarossi ad alta risoluzione e set di dati sulle precipitazioni. Questo approccio combinato ha generato una visione più completa degli MCS rispetto a quella che entrambe le tecniche possono da sole.

Questo nuovo database di monitoraggio delle tempeste contiene 20 anni di dati dai tropici e dalle latitudini medie, coprendo la stragrande maggioranza degli MCS a livello globale dal 2000 al 2019. Il lavoro è stato recentemente pubblicato come articolo di copertina in JGR Atmospheres e selezionato come documento di rilievo dell'editore.

Il team ha scoperto che gli MCS più longevi e più piovosi si trovano sugli oceani subtropicali, mentre i temporali più intensi si verificano principalmente sulla terraferma. Gli MCS rappresentano anche più della metà delle precipitazioni nelle regioni studiate.

Verso studi MCS avanzati

Il database MCS sarà particolarmente potente se abbinato ai modelli del sistema terrestre, come l'Energy Exascale Earth System Model (E3SM) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, Leung, capo scienziato di E3SM, disse. Il collegamento di questi dati a lungo termine con modelli di processi ambientali su larga scala può aiutare gli scienziati a comprendere meglio il ruolo degli MCS nelle precipitazioni estreme globali, circolazione, e rischi di alluvioni. "La tecnica che abbiamo sviluppato per tracciare osservativamente le MCS può essere utilizzata anche nelle simulazioni climatiche per capire come cambiano le caratteristiche della MCS con il riscaldamento globale, " disse Leung.

Il database consentirà ai ricercatori di capire come i cambiamenti nel clima terrestre alterano il comportamento della MCS, collegare tempo e clima. Qualsiasi evoluzione o alterazione del clima negli ultimi 20 anni può essere correlata con l'intensità della MCS, tutta la vita, o altri comportamenti. Mettere insieme questi fattori offre opportunità uniche per i ricercatori di rispondere a domande che in precedenza avrebbero richiesto l'utilizzo di più fonti di dati e un sostanziale lavoro di base per iniziare.

Dopo aver recentemente presentato il nuovo database in un workshop, Feng ha dichiarato:"Ho già avuto diverse persone che mi hanno contattato per iniziare nuove collaborazioni".