Doppler sobre ruedas -Doppler on Wheels

DOW 7 en exhibición en el Festival de Ciencia e Ingeniería de EE. UU. en 2010.

Una unidad Doppler on Wheels (DOW 3) observando un tornado cerca de Attica, Kansas
Datos recopilados por una unidad Doppler sobre ruedas que muestran un tornado cerca de La Grange, Wyoming

Doppler on Wheels (o DOW ) es una flota de camiones de radar de banda X y banda C administrados por la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y previamente mantenidos por el Centro de Investigación de Clima Severo (CSWR) en Boulder, Colorado , dirigido por el director investigador (PI) Joshua Wurman , con la financiación proporcionada en gran parte por la Fundación Nacional de Ciencias(NSF). La flota DOW y sus Mesonets móviles asociados y estaciones meteorológicas desplegables (Pods) eran "Instalaciones Nacionales" de las Instalaciones de Observación de la Atmósfera Inferior (LAOF) que respaldan una amplia variedad de investigaciones patrocinadas por la NSF. Ahora están incluidos en el programa "Instrumentos e instalaciones comunitarios" (CIF) de la NSF, dirigido por la investigadora privada Karen Kosiba.

Historia y despliegue

A partir de 2022, hay tres DOW operativos de un total de ocho construidos desde 1995. Dos de los tres, DOW 6 y 7, son radares meteorológicos Doppler de exploración rápida, frecuencia dual y polarización dual . Estos radares tienen la mayor potencia de transmisión de cualquier sistema móvil de banda X con transmisores duales de 250kW. El tercero, conocido como Rapid-Scan DOW (RSDOW), presenta una antena de matriz en fase personalizada que permite completar simultáneamente múltiples escaneos de elevación. El RSDOW también se puede configurar en un radar de un solo haz, una sola frecuencia y una sola polarización (presentado como DOW 8). Cada DOW también está equipado con un mástil de comunicación que alberga varios instrumentos meteorológicos. Varias camionetas mesonet móviles instrumentadas albergan instrumentación meteorológica in situ en mástiles de 3,5 metros (11 pies) para complementar los radares de detección remota . Estos mesonets móviles también llevan aproximadamente veinte "PODS" instrumentados, que son estaciones meteorológicas robustas de despliegue rápido diseñadas para sobrevivir dentro de tornados , ciclones tropicales y otros entornos adversos. La flota de DOW a veces va acompañada de un Centro móvil de operaciones y reparación (MORC), una camioneta grande que contiene estaciones de trabajo para la coordinación en el campo, la gestión de datos y la reparación de equipos.

La flota DOW ha recopilado datos en 200 tornados y dentro de los núcleos de trece huracanes. Los DOW se han desplegado en Europa dos veces, para los programas de campo MAP y COPS, y en Alaska dos veces para los proyectos JAWS-Juneau. Los DOW han operado a una altura de hasta 12 700 pies (3900 m) en Bristol Head ya 10 000 pies (3000 m) para el proyecto ASCII en Battle Pass . Se desplegaron tres DOW, Mobile Mesonets y PODS para el estudio de nieve con efecto lago OWLeS . Los DOW han participado en muchos programas de campo, incluidos VORTEX , VORTEX2 , COPS, MAP, ASCII, IHOP, SCMS, CASES, ROTATE, PAMREX, SNOWD-UNDER, FLATLAND, HERO, UIDOW, UNDEO.

La flota DOW se desplegó en el estudio de convección nocturna, PECAN, en junio-julio de 2015.

A fines de 2018, la instalación DOW presentó un nuevo radar de banda C (o COW) de despliegue rápido con una antena más grande y una longitud de onda de 5 cm (en comparación con la longitud de onda de 3 cm de los DOW). Debido al mayor tamaño de la antena, el camión cuenta con una grúa integrada que permite montar el radar en el sitio. El COW se desplegó por primera vez como parte de la campaña de campo RELAMPAGO en Argentina a fines de 2018.

En noviembre de 2020, se anunció que el Departamento de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign se convertiría en el socio gerente de la Instalación DOW. El contrato incluye tres DOW, el COW y tres vehículos mesonet móviles, así como sistemas de sonorización y otra instrumentación. La asociación se financió con dinero del departamento y subvenciones de investigación externas de la NSF y otras agencias. Después de unirse a UIUC, la instalación y su instrumentación asociada pasaron a llamarse oficialmente "FARM" (Flexible Array of Radars and Mesonets).

FARM participará en múltiples campañas de campo en 2022, incluidas WINTRE-MIX y PERiLS.

Recomendaciones

Los datos del DOW llevaron al descubrimiento de rollos de capa límite de huracanes de menos de un kilómetro, que probablemente modulan el daño del viento y pueden desempeñar un papel clave en la intensificación de los huracanes . Los datos del DOW revelaron los vientos más intensos jamás registrados ( tornado de Bridge Creek , 3 de mayo de 1999) y la circulación de tornados más grande jamás documentada (también el 3 de mayo de 1999 en Mulhall, OK ), y crearon los primeros mapas en 3D de los vientos de tornados y subtornadicos. vientos de vórtice y vórtices intensos documentados dentro de bandas de nieve con efecto de lago . Alrededor de 70 publicaciones científicas revisadas por pares han utilizado datos DOW.

La flota DOW, los PODS y los mesonets móviles se han presentado en televisión, incluida la serie de telerrealidad Storm Chasers de Discovery Channel , los especiales Tornado Intercept y The True Face of Hurricanes de National Geographic Channel , y el episodio de Nova de PBS "The Hunt for el Supertwister", y otros.

Instrumentación futura

Actualmente hay dos grandes proyectos planeados para expandir las capacidades de FARM. El primero es la creación de una red de banda S sobre ruedas (SOWNET) con cuatro radares de banda S de despliegue rápido con longitudes de onda de 10 cm capaces de ver a través de precipitaciones intensas. Estos radares más pequeños montados en camiones reemplazarían un solo radar grande de banda S, lo que permitiría análisis Doppler dual y tiempos de implementación más rápidos. El segundo proyecto planificado es la Red de radar adaptable biestático (BARN), que se integrará con los DOW y COW existentes para proporcionar observaciones de vectores de viento de alta resolución sin la necesidad de múltiples y costosos transmisores. Estos receptores biestáticos consistirán en pequeñas antenas que pueden implementarse como Pods o montarse en un Mesonet móvil o un vehículo similar.

Ver también

Referencias

enlaces externos