Laboratorio Nacional de Tormentas Severas - National Severe Storms Laboratory

El Laboratorio Nacional de Tormentas Severas ( NSSL ) es un laboratorio de investigación meteorológica de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) dependiente de la Oficina de Investigación Oceánica y Atmosférica. Es uno de los siete laboratorios de investigación (RL) de la NOAA.

NSSL estudia radares meteorológicos, tornados, inundaciones repentinas, relámpagos, vientos dañinos, granizo y clima invernal en Norman, Oklahoma, utilizando diversas técnicas y herramientas en su HWT, o banco de pruebas de clima peligroso. Los meteorólogos de NSSL desarrollaron el primer radar Doppler con fines de observación meteorológica y contribuyeron al desarrollo del NEXRAD (WSR-88D).

NSSL tiene una asociación con el Instituto Cooperativo de Estudios Meteorológicos de Mesoescala (CIMMS) de la Universidad de Oklahoma que permite la colaboración y participación de estudiantes y científicos visitantes en la realización de investigaciones. El laboratorio también trabaja en estrecha colaboración con el Centro de Predicción de Tormentas (SPC) y la Oficina de Pronóstico de Norman del Servicio Meteorológico Nacional , que se encuentran ubicados en el Centro Meteorológico Nacional (NWC) en Norman, Oklahoma . El NWC alberga una combinación de la Universidad de Oklahoma, NOAA y organizaciones estatales que trabajan en colaboración.

Historia

El primer radar meteorológico Doppler de NSSL , el NSSL Doppler , ubicado en Norman, Oklahoma . La investigación de la década de 1970 utilizando este radar condujo a la red de radar NWS NEXRAD WSR-88D.
El primer tornado capturado el 24 de mayo de 1973 por el radar meteorológico NSSL Doppler y el personal de persecución NSSL. El tornado está aquí en su etapa inicial de formación cerca de Union City, Oklahoma.

En 1962, un equipo de investigación del Proyecto Nacional de Tormentas Severas (NSSP) de la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos se trasladó de Kansas City, Missouri a Norman, Oklahoma , donde, en 1956, el Laboratorio Aeronáutico de Cornell había instalado un radar de vigilancia meteorológica Doppler de onda continua de 3 cm. -1957 ( WSR-57 ). Este radar fue diseñado para detectar velocidades de viento muy altas en tornados, pero no pudo determinar la distancia a los tornados. En 1963, el Laboratorio de Radar Meteorológico (WRL) se estableció en Norman y, al año siguiente, los ingenieros modificaron el radar para transmitir en pulsos. El radar de pulso-Doppler podría recibir datos entre cada pulso de transmisión, eliminando la necesidad de dos antenas y resolviendo el problema de la distancia.

En 1964, el resto del NSSP se trasladó a Norman, donde se fusionó con WRL y pasó a llamarse Laboratorio Nacional de Tormentas Severas (NSSL). El Dr. Edwin Kessler se convirtió en el primer director. En 1969, NSSL obtuvo un radar Doppler de pulso de 10 cm excedente de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Este radar se utilizó para escanear y filmar el ciclo de vida completo de un tornado en 1973. Al comparar la película con imágenes de velocidad del radar, los investigadores encontraron un patrón que mostraba que el tornado comenzaba a formarse antes de que pudiera detectarse visualmente en la película. . Los investigadores llamaron a este fenómeno Tornado Vortex Signature (TVS). La investigación que utilizó este radar llevó al concepto que luego se convertiría en la red de radar NWS NEXRAD WSR-88D. En 1973, el Laboratorio encargó un segundo radar meteorológico Doppler, llamado radar Cimarron, ubicado a 15 millas (24 km) al oeste de la ciudad de Oklahoma. Esto permitió a NSSL realizar experimentos de Doppler dual mientras escanea tormentas con ambos radares simultáneamente. Una decisión deliberada de combinar la investigación con las operaciones llevó al Centro Nacional de Pronóstico de Tormentas Severas a mudarse de Kansas City a Norman en 1997, cambiando su nombre a Centro de Predicción de Tormentas. Este movimiento permitiría mejorar las colaboraciones entre NSSL y SPC. Unos tres años más tarde, en 2000, tuvo lugar el primer Experimento de primavera del banco de pruebas de clima peligroso (HWT) de la NOAA. Este se convertiría en un evento anual para evaluar modelos y algoritmos operativos y experimentales con el NWS.

Organización

NSSL está organizado en tres divisiones principales:

  • División de Investigación y Desarrollo de Previsiones
  • División de Investigación y Desarrollo de Radares
  • División de Investigación y Desarrollo de Advertencias

Investigación y desarrollo de previsiones

FACETAS

El pronóstico de un continuo de amenazas ambientales (FACET) sirve como un marco y una estrategia de base amplia para ayudar a enfocar y dirigir los esfuerzos relacionados con la ciencia, la tecnología y las herramientas de próxima generación para pronosticar los peligros ambientales. FACETS abordará amenazas probabilísticas basadas en cuadrículas, observaciones y orientación a escala de tormenta, el pronosticador, herramientas de cuadrículas de amenazas, resultados útiles, respuesta efectiva y verificación.

Advertir en el pronóstico

El proyecto de investigación Warn-on-Forecast (WoF) tiene como objetivo ofrecer un conjunto de tecnologías para FACET en una variedad de escalas de espacio y tiempo. WoF tiene como objetivo crear proyecciones de modelos informáticos que predigan con precisión fenómenos a escala de tormenta como tornados, granizo y precipitaciones extremadamente localizadas. Si Warn-on-Forecast tiene éxito, es probable que los pronósticos mejoren el tiempo de entrega en factores de 2 a 4 veces.

NSSL-WRF

El modelo Weather Research and Forecast (WRF) es el producto de una colaboración entre la investigación meteorológica y las comunidades de predicción. Trabajando en la interfaz entre la investigación y las operaciones, los científicos de NSSL han sido algunos de los principales contribuyentes a los esfuerzos de desarrollo de WRF y continúan proporcionando implementación operativa y pruebas de WRF. El NSSL WRF genera pronósticos experimentales diarios en tiempo real de 1 a 36 horas con una resolución de 4 km de precipitación, amenaza de rayos y más.

Predicción de la amenaza de tornado de WoF

WoF Tornado Threat Prediction (WoF-TTP) es un proyecto de investigación para desarrollar un conjunto de modelos informáticos de alto detalle con resolución de 0 a 1 hora y 1 km para pronosticar tormentas convectivas individuales y su potencial tornádico. El tiempo de espera promedio futuro para las advertencias de tornados a través de WoF-TTP es de 40 a 60 minutos. La tecnología y la ciencia desarrolladas para lograr el objetivo de WoF-TTP esperan mejorar la predicción de otras amenazas meteorológicas convectivas, como granizo grande y vientos dañinos.

NME

Mesoscale Ensemble (NME) de NSSL es un análisis experimental y un sistema de pronóstico de conjunto de corto alcance. Estos pronósticos están diseñados para que los usen los pronosticadores como un análisis 3-D del medio ambiente cada hora.

Q2

El sistema de estimación cuantitativa de precipitación (NMQ) de mosaico nacional y multisensor utiliza una combinación de sistemas de observación que van desde radares hasta satélites a escala nacional para producir pronósticos de precipitación. Los prototipos de productos QPE de NMQ también se conocen como “Q2”: productos de próxima generación que combinan las técnicas de sensores múltiples más efectivas para estimar la precipitación.

NEXRAD

Los científicos de NSSL ayudaron a desarrollar el radar de vigilancia meteorológica: radares Doppler de 1988 (WSR-88D) , también conocidos como RADar de generación NEXt (NEXRAD) . Desde que el primer radar meteorológico Doppler entró en funcionamiento en Norman en 1974, NSSL ha trabajado para ampliar su funcionalidad y ha demostrado al Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de la NOAA que el radar meteorológico Doppler era importante como herramienta de predicción inmediata. El NWS ahora tiene una red de 158 NEXRAD.

Radar meteorológico de doble polarización (Dual-Pol)

La tecnología de radar de doble polarización (dual-pol) es realmente un logro de la NOAA. NSSL pasó casi 30 años investigando y desarrollando la tecnología. El Servicio Meteorológico Nacional (NWS) y NSSL desarrollaron las especificaciones para la modificación, que fue probada por ingenieros en el Centro de Operaciones de Radar del NWS. La Subdivisión de Capacitación en Decisiones de Advertencias del NWS brindó capacitación oportuna y relevante a todos los pronosticadores del NWS que usarían la tecnología. Los radares mejorados ofrecen 14 nuevos productos de radar para determinar mejor el tipo y la intensidad de las precipitaciones, y pueden confirmar que los tornados están en el suelo causando daños. Dual-pol es la mejora más significativa realizada en la red de radares del país desde que se instaló por primera vez el radar Doppler a principios de la década de 1990.

Radar multifunción de matriz en fase (MPAR)

Más de 350 radares de la FAA y para 2025, casi 150 de los radares meteorológicos Doppler del país deberán ser reemplazados o extender su vida útil. Los militares han utilizado radares de matriz en fase durante muchos años para rastrear aviones. El programa MPAR de NSSL está investigando para ver si las funciones de vigilancia de aeronaves y vigilancia meteorológica se pueden combinar en un solo radar. La combinación de los requisitos operativos de estos diversos sistemas de radar con una única solución tecnológica daría como resultado ahorros fiscales y menores recursos con un mayor resultado final.

Radar móvil

Los investigadores de NSSL se asociaron con varias universidades para construir un radar Doppler móvil: un radar Doppler montado en la parte trasera de un camión. El radar móvil se puede colocar en posición mientras se desarrolla una tormenta para escanear la atmósfera a niveles bajos, debajo del haz de los radares WSR-88D. NSSL ha utilizado radares móviles para estudiar tornados, huracanes, tormentas de polvo, tormentas invernales, precipitaciones de montaña e incluso fenómenos biológicos.

Investigación y desarrollo de advertencias

FACETAS

El pronóstico de un continuo de amenazas ambientales (FACET, por sus siglas en inglés) sirve como un marco y una estrategia de base amplia para ayudar a enfocar y dirigir los esfuerzos relacionados con la ciencia, la tecnología y las herramientas de próxima generación para pronosticar los peligros ambientales. Los FACET abordarán amenazas probabilísticas basadas en cuadrículas, observaciones y orientación a escala de tormenta, el pronosticador, herramientas de cuadrículas de amenazas, resultados útiles, respuesta efectiva y verificación.

MYRORSS

El reanálisis de varios años de tormentas detectadas remotamente (MYRORSS - pronunciado "espejos") NSSL y el Centro Nacional de Datos Climáticos (NCDC) para reconstruir y evaluar la salida del modelo numérico y los productos de radar derivados de 15 años de datos WSR-88D sobre el colindante NOSOTROS (CONUS). El resultado final de esta investigación será un rico conjunto de datos con una amplia gama de aplicaciones, incluido el diagnóstico de condiciones meteorológicas adversas y la información climatológica.

Banco de pruebas de clima peligroso

El banco de pruebas de clima peligroso (HWT) de la NOAA es administrado conjuntamente por NSSL, el Centro de predicción de tormentas (SPC) y el Servicio Meteorológico Nacional de Oklahoma City / Norman Weather Forecast Office (OUN) en el campus de la Universidad de Oklahoma dentro del Centro Meteorológico Nacional. El HWT está diseñado para acelerar la transición de nuevos conocimientos y tecnologías meteorológicos prometedores a avances en la predicción y advertencia de fenómenos meteorológicos de mesoescala peligrosos en todo Estados Unidos.

Amenazas en movimiento

Una de las nuevas metodologías de alerta que se están probando en el banco de pruebas de clima peligroso de la NOAA es el concepto de “amenazas en movimiento” (TIM). Las cuadrículas de advertencia TIM se actualizan cada minuto y se mueven continuamente con la trayectoria de la tormenta. TIM tiene la ventaja de proporcionar tiempos de entrega útiles para todas las ubicaciones aguas abajo de los peligros y elimina continuamente la advertencia de las áreas donde la amenaza ya ha pasado.

DESTELLO

El Proyecto de ubicaciones inundadas e hidrogramas simulados (FLASH) se lanzó a principios de 2012 para mejorar la precisión y la sincronización de las advertencias de inundaciones repentinas. FLASH utiliza modelos de pronóstico, información geográfica y observaciones precisas de lluvia en tiempo real de alta resolución del proyecto NMQ / Q2 para producir pronósticos de crecidas repentinas con una resolución de 1 km / 5 min. El desarrollo del proyecto FLASH sigue siendo una colaboración activa entre los miembros de los Grupos de Hidrometeorología e Hidromodelado de Stormscale de NSSL y el Laboratorio HyDROS de la Universidad de Oklahoma.

CI-FLOW

El proyecto de alerta y observación de inundaciones costeras e interiores (CI-FLOW) es una proyección de demostración que predice los efectos combinados de las inundaciones costeras y tierra adentro para la costa de Carolina del Norte. CI-FLOW captura la interacción compleja entre la lluvia, los caudales de los ríos, las olas y las mareas y las marejadas ciclónicas, y cómo afectarán los niveles de agua de los ríos y océanos. NSSL, con el apoyo de NOAA National Sea Grant, lidera el equipo interdisciplinario grande y único.

Apoyo a las decisiones

En un esfuerzo por apoyar a los pronosticadores del NWS, NSSL investiga métodos y técnicas para diagnosticar eventos climáticos severos con mayor rapidez y precisión.

AWIPS2

NSSL tiene más de diez estaciones de trabajo NWS, el Advanced Weather Interactive Processing System 2 (AWIPS2), disponible para su uso en la evaluación de productos. NSSL utiliza estas estaciones AWIPS2 para probar y demostrar productos y técnicas de advertencia que se han desarrollado aquí y que estarán disponibles en la Oficina de Pronósticos de NWS en el futuro.

WDSS-II

En la década de 1990, NSSL desarrolló el Sistema de apoyo a la decisión de advertencias, para mejorar las capacidades de advertencia del NWS. NSSL continúa trabajando en la próxima generación WDSS-II (Sistema de soporte de decisiones de advertencia: información integrada / NMQ) , una herramienta que combina rápidamente flujos de datos de múltiples radares, observaciones de la superficie y del aire, sistemas de detección de rayos y modelos de pronóstico y satélites. Este sistema mejorado y expandido eventualmente se trasladará a las operaciones del Servicio Meteorológico Nacional como el sistema Multi-Radar Multi-Sensor (MRMS) , y producirá automáticamente productos de clima severo y precipitación para mejorar la capacidad de toma de decisiones dentro de NOAA.

NSSL: bajo demanda

NSSL: On-Demand es una herramienta web basada en WDSS-II que ayuda a confirmar cuándo y dónde ocurrió el clima severo mediante el mapeo de circulaciones detectadas por radar o granizo en imágenes de satélite de Google Earth. Las oficinas de pronóstico del Servicio Meteorológico Nacional (NWS), incluidas las afectadas por el brote de tornados del 27 de abril de 2011, utilizan las imágenes para planificar estudios de daños posteriores al evento. Los socorristas utilizan On-Demand para producir mapas de calles de alta resolución de las áreas afectadas, para que puedan comenzar de manera más efectiva los esfuerzos de rescate y recuperación y las evaluaciones de daños.

Laboratorio de desarrollo NSSL

El laboratorio de desarrollo de NSSL incluye cuatro pantallas de plasma montadas en la pared y espacio suficiente para al menos 10 estaciones de trabajo. Una gran mesa redonda ocupa el centro de la sala para las discusiones de “bolsa marrón” a la hora del almuerzo y otras reuniones. Investigadores, pronosticadores y desarrolladores están utilizando el laboratorio para evaluar nuevas plataformas y técnicas en tiempo real como equipo. Las estaciones de trabajo en el laboratorio se pueden adaptar rápidamente para la visualización e incorporación de fuentes de datos únicas, incluidos radares de matriz dual y en fase.

NMQ

NSSL creó una poderosa herramienta de investigación y desarrollo para la creación de nuevas técnicas, estrategias y aplicaciones para estimar y pronosticar mejor las cantidades, ubicaciones y tipos de precipitación. El sistema de estimación cuantitativa de precipitación (NMQ) de mosaico nacional y multisensor utiliza una combinación de sistemas de observación que van desde radares hasta satélites a escala nacional para producir pronósticos de precipitación.

SR / A

El sistema MRMS es la versión operativa propuesta del Sistema de Apoyo a la Decisión de Advertencias - Información Integrada (WDSS-II) y el sistema de Estimación Cuantitativa de Precipitación del Mosaico Nacional.

MRMS es un sistema con algoritmos automatizados que integran de manera rápida e inteligente flujos de datos de múltiples radares, observaciones de la superficie y del aire en altura, sistemas de detección de rayos y modelos de pronóstico y satélites. Numerosos productos bidimensionales de sensores múltiples ofrecen asistencia para granizo, viento, tornado, pronósticos cuantitativos de estimación de precipitaciones, convección, engelamiento y diagnóstico de turbulencia. El sistema MRMS fue desarrollado para producir productos de clima severo y precipitación para mejorar la capacidad de toma de decisiones para mejorar los pronósticos y advertencias de clima severo, hidrología, aviación y predicción numérica del clima.

3D-VAR

Un sistema de asimilación de datos variacional tridimensional adaptable al clima (3DVAR) de NSSL / CIMMS detecta y analiza automáticamente las tormentas de supercélulas. El sistema 3DVAR utiliza datos de la red de radar nacional WSR-88D y el producto de modelo de mesoescala de América del Norte de NCEP para localizar automáticamente las regiones de actividad de tormentas eléctricas. Es capaz de identificar corrientes ascendentes rotativas profundas que indican una tormenta supercelular con una resolución de 1 km cada cinco minutos en estas regiones.

Tema de investigación

NSSL participa en proyectos de investigación de campo para recopilar datos meteorológicos para aumentar el conocimiento sobre el comportamiento de las tormentas eléctricas y los peligros de las tormentas eléctricas.

Convección de llanuras elevadas por la noche (PECAN) (2015)

PECAN fue un extenso proyecto de campo que se centró en la convección nocturna. El PECAN se llevó a cabo en el norte de Oklahoma, el centro de Kansas y el centro-sur de Nebraska del 1 de junio al 15 de julio de 2015.

VORTEX2 (2009-2010)

NSSL participó en el Experimento de Verificación de los Orígenes de la Rotación en Tornados 2009-2010 , un extenso proyecto que estudia la cinemática a pequeña escala, las variables atmosféricas y cuándo y por qué se forman los tornados. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) apoyaron a más de 100 científicos, estudiantes y personal de todo el mundo para recopilar mediciones meteorológicas alrededor y bajo tormentas eléctricas que podrían producir tornados.

VORTEX (1994-1995)

El experimento Verificación de los orígenes de la rotación en tornados fue un proyecto de dos años diseñado para verificar una serie de preguntas en curso sobre las causas de la formación de tornados. Se utilizó un nuevo radar Doppler móvil que proporcionó datos revolucionarios sobre varias tormentas tornádicas.

TOTO (1981-1987)

El Observatorio TOtable TOrnado (TOTO) , desarrollado por científicos del Laboratorio de Investigación Ambiental de la NOAA, era un barril de 55 galones equipado con anemómetros, sensores de presión y sensores de humedad, junto con dispositivos para registrar los datos. En teoría, un equipo sacaría a TOTO de la parte trasera de la camioneta en el camino de un tornado, encendería los instrumentos y se apartaría del camino. Varios grupos intentaron desplegar TOTO a lo largo de los años, pero nunca recibieron un impacto directo. Lo más cerca que estuvo TOTO del éxito fue en 1984 cuando fue golpeado por el borde de un tornado débil y fue derribado. TOTO se retiró en 1987.

Project Rough Rider (década de 1980)

Los aviones volaron en tormentas eléctricas para medir la turbulencia en los años sesenta, setenta y principios de los ochenta. Estos datos se combinaron con mediciones de la intensidad de la lluvia de los WSR-57 cercanos para comprender cómo se relacionan los ecos de tormentas y la turbulencia, con el objetivo de mejorar los pronósticos de turbulencia a corto plazo.

Observación

Sistemas de observación de campo

Mesonet móvil

Científicos y técnicos de NSSL y la Universidad de Oklahoma construyeron sus primeros vehículos Mobile Mesonet (MM), también conocidos como "sondas", en 1992. Las sondas son minivans modificadas con un conjunto de instrumentos meteorológicos montados sobre una baca y un complejo de computadoras y comunicaciones. equipo en el interior. Los científicos de NSSL los conducen a través de tormentas y entornos de tormentas para realizar mediciones de temperatura, presión, humedad y viento.

Distrómetro de video bidimensional (2DVD)

El 2DVD de NSSL toma imágenes de video de alta velocidad, desde dos ángulos diferentes, de cualquier cosa que caiga del cielo a través de su área de visualización (como gotas de lluvia, granizo o nieve). Se utiliza en estudios de radar polarimétrico midiendo la tasa de lluvia, la forma y distribución del tamaño de las gotas, y otros parámetros útiles para reducir la precisión de los algoritmos de identificación de precipitaciones.

Dispositivo de observación portátil (POD)

NSSL tiene disponibles pequeñas plataformas meteorológicas portátiles con sensores que miden la temperatura, la presión, la humedad, la velocidad y la dirección del viento, y un instrumento llamado disdrómetro Parsivel (PARticle, Size, VELocity). Estos se pueden implementar rápidamente en el campo, dentro y alrededor de tormentas eléctricas.

Globos meteorológicos

NSSL lanza sistemas especiales de globos meteorológicos de investigación en tormentas eléctricas. Las mediciones de los paquetes de sensores adjuntos a los globos proporcionan datos sobre las condiciones dentro de la tormenta, donde a menudo ha resultado demasiado peligroso para que vuele un avión de investigación.

Sonda de velocidad e imagen de tamaño de partícula (PASIV)

PASIV es un instrumento transportado por un globo diseñado para capturar imágenes de agua y partículas de hielo a medida que se lanza a una tormenta eléctrica y se eleva a través de ella. El instrumento se vuela como parte de un "tren" de otros instrumentos conectados uno tras otro a un globo. Estos otros instrumentos miden la fuerza y ​​la dirección del campo eléctrico y otras variables como la temperatura, el punto de rocío, la presión y los vientos.

Sistema colaborativo de creación de perfiles móviles de atmósfera inferior (CLAMPS)

NSSL tiene una instalación de creación de perfiles de capa límite móvil basada en remolques que utiliza sensores disponibles comercialmente. CLAMPS contiene un lidar Doppler, un radiómetro de microondas multicanal y un interferómetro de radiación atmosférica emitida (AERI). CLAMPS satisface una necesidad operativa y de investigación de NOAA / NWS de perfiles de temperatura, humedad y vientos cerca de la superficie de la tierra.

Medidores de campo eléctrico (EFM)

El grupo de apoyo e instalaciones de observación de campo (FOFS) de NSSL es responsable de un dispositivo llamado medidor de campo eléctrico (EFM) que se conecta, junto con otros instrumentos, a un globo de investigación especial y se lanza a las tormentas eléctricas. A medida que se transportan a través de tormentas electrificadas, estos EFM están diseñados para medir la fuerza y ​​la dirección de los campos eléctricos que se acumulan antes de que ocurran los rayos. Los datos de este instrumento ayudan a los investigadores a aprender más sobre la estructura eléctrica de las tormentas.

Laboratorios móviles

NSSL opera dos laboratorios móviles (construidos a medida por una empresa de ambulancias) llamados NSSL6 y NSSL7, equipados con sistemas informáticos y de comunicación, equipo de lanzamiento de globos e instrumentos meteorológicos. Estos laboratorios móviles se pueden implementar rápidamente para recopilar datos o coordinar operaciones de campo.

Radar Doppler móvil

Los investigadores de NSSL de la Universidad de Oklahoma construyeron su primer radar Doppler móvil en 1993. Las versiones actuales de radares móviles (por ejemplo, el NOXP de NSSL) se pueden conducir a posiciones muy cercanas a las tormentas, observando detalles que normalmente están fuera de la vista del haz de radares WSR-88D más distantes. NSSL también ha utilizado radares móviles para estudiar tornados, huracanes, tormentas de polvo, tormentas invernales, precipitaciones de montaña e incluso fenómenos biológicos.

Sistemas de observación fijos

Matriz de mapeo de relámpagos de Oklahoma (OKLMA)

NSSL instaló, opera y mantiene el OKLMA. Se pueden mapear miles de puntos para que un rayo individual revele su ubicación y el desarrollo de su estructura. Los científicos de NSSL esperan aprender más sobre cómo las tormentas producen destellos intranube y de nube a tierra y cómo cada tipo está relacionado con tornados y otras condiciones climáticas severas.

Satélite

Los investigadores de NSSL están trabajando en productos que utilizan datos del satélite GOES para identificar nubes de rápido crecimiento que podrían indicar una tormenta en desarrollo. También están trabajando en productos que estiman la cizalladura del viento y la estabilidad en el entorno circundante para pronosticar la gravedad futura de la tormenta.

Perfiladores de capa límite

NSSL utiliza instrumentos especiales montados en la parte superior del Centro Meteorológico Nacional que pueden medir las propiedades termodinámicas de los 1-2 km más bajos de la atmósfera (capa límite). Los investigadores estudian los datos para aprender más sobre la estructura de la capa límite, los procesos de nubes convectivas poco profundas, la interacción entre nubes, aerosoles, radiación, precipitación y el entorno termodinámico, nubes de fase mixta y más. Los modelos numéricos, como los que se utilizan para la predicción del clima y el clima, tienen grandes incertidumbres en todas estas áreas. Los investigadores también utilizan estas observaciones para mejorar nuestra comprensión y representación de estos procesos.

AFEITAR

¡NSSL también usa observaciones de personas! El Experimento de Análisis y Verificación de Riesgos Severos (SHAVE) NSSL / CIMMS, administrado principalmente por estudiantes, recopila informes de granizo, daños por viento e inundaciones repentinas a través de encuestas telefónicas. Los informes de SHAVE, cuando se combinan con los informes voluntarios recopilados por el NWS, crean una base de datos única y completa de eventos climáticos severos y no severos y mejora la información climatológica sobre las amenazas de tormentas severas en los EE. UU.

mPING

Otra forma en que NSSL utiliza las observaciones públicas es a través del proyecto Identificación de fenómenos meteorológicos cerca del suelo (mPING). Los voluntarios pueden informar sobre la precipitación que está llegando al suelo en su ubicación a través de aplicaciones móviles (iOS y Android). Los investigadores comparan los informes de precipitación con lo que detectan los datos del radar de polarización dual para refinar los algoritmos de identificación de la precipitación.

Simulación

Los investigadores de NSSL han creado un modelo de computadora que puede simular una tormenta eléctrica para estudiar cómo los cambios en el medio ambiente pueden afectar su comportamiento. También contribuyen al desarrollo del modelo de investigación y pronóstico meteorológico (WRF) utilizado tanto en la investigación como en las operaciones del NWS.

NSSL WRF

El modelo Weather Research and Forecast (WRF) es el producto de una colaboración única entre la investigación meteorológica y las comunidades de predicción. Su nivel de sofisticación es apropiado para la investigación de vanguardia, pero opera con la suficiente eficiencia como para producir una guía de alta resolución para los pronosticadores de primera línea de manera oportuna. Trabajando en la interfaz entre la investigación y las operaciones, los científicos de NSSL han contribuido de manera importante a los esfuerzos de desarrollo de WRF y continúan proporcionando liderazgo en la implementación operativa y las pruebas de WRF. El NSSL WRF genera pronósticos experimentales diarios en tiempo real de 1 a 36 horas con una resolución de 4 km de precipitación, amenaza de rayos y más.

COMAS

El modelo colaborativo NSSL para simulación atmosférica multiescala (COMMAS) es un modelo de nube en 3D que se utiliza para recrear tormentas eléctricas para un estudio más detallado. COMMAS puede ingerir datos de radar y datos de rayos de eventos pasados. Los investigadores utilizan COMMAS para explorar la estructura microfísica y la evolución de la tormenta y la relación entre la microfísica y la electricidad de la tormenta. También utilizan COMMAS para simular diferentes fases de eventos importantes, como la fase tornádica temprana de la supercélula de Greensburg, Kansas, que destruyó gran parte de la ciudad en 2004.

DESTELLO

El Proyecto de ubicaciones inundadas e hidrogramas simulados (FLASH) se lanzó a principios de 2012 en gran parte en respuesta a la demostración y la disponibilidad en tiempo real de observaciones precisas de lluvia de alta resolución del proyecto NMQ / Q2. FLASH introduce un nuevo paradigma en la predicción de crecidas repentinas que utiliza el forzamiento NMQ y produce pronósticos de crecidas repentinas con una resolución de 1 km / 5 min mediante simulación directa y progresiva. El objetivo principal del proyecto FLASH es mejorar la precisión, el tiempo y la especificidad de las advertencias de inundaciones repentinas en los EE. UU., Salvando vidas y protegiendo la infraestructura. El equipo de FLASH está compuesto por investigadores y estudiantes que utilizan un enfoque interdisciplinario y colaborativo para lograr el objetivo.

Testbeds

Banco de pruebas de clima peligroso

El banco de pruebas de clima peligroso (HWT) de la NOAA es administrado conjuntamente por NSSL, el Centro de predicción de tormentas (SPC) y el Servicio Meteorológico Nacional de Oklahoma City / Norman Weather Forecast Office (OUN) en el campus de la Universidad de Oklahoma dentro del Centro Meteorológico Nacional. El HWT está diseñado para acelerar la transición de nuevos conocimientos y tecnologías meteorológicos prometedores a avances en la predicción y advertencia de fenómenos meteorológicos de mesoescala peligrosos en todo Estados Unidos.

Banco de pruebas de radar meteorológico nacional

El banco de pruebas de radar meteorológico nacional (NWRT) de la NOAA es un radar de matriz en fase (PAR) que se está probando y evaluando en Norman, Oklahoma. El NWRT se estableció para demostrar el potencial de realizar simultáneamente el seguimiento de aeronaves, el perfil del viento y la vigilancia meteorológica como un radar multifunción de matriz en fase (MPAR) . Las capacidades avanzadas de la NWRT podrían conducir a mejores advertencias de clima severo.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Kessler, Edwin (1 de enero de 1977). Laboratorio Nacional de Tormentas Severas: Programa e historia . Biblioteca de la Universidad de Michigan. ASIN  B0037CF8U0 .

enlaces externos