Als der Schneesturm am 24. Februar durch New York zog, verbrachte ein Professor der Stony Brook University in Stony Brook, New York, die Stunden davor damit, seine Studenten darauf vorzubereiten, sich direkt in den Sturm zu begeben.
Brian Colle, Professor für Atmosphärenwissenschaften an der Stony Brook University, ist an vielen Operationen im Rahmen der Untersuchung von Mikrophysik und Niederschlag für die Atlantikküste bedrohliche Schneestürme (IMPACTS) der NASA beteiligt.
Ob es darum geht, ein Team darauf vorzubereiten, Radargeräte und mobile Lastwagen zu bedienen, Wetterballons zu starten oder im Cockpit eines von zwei Flugzeugen zu fliegen, die im Experiment verwendet werden, bei Colles Job geht es um den Spaß an der Koordination und Kommunikation und um das Herzstück der Mission: die Wissenschaft . IMPACTS zielt darauf ab, die Niederschlagsmechanismen in Schneestürmen zu verstehen. Die Kampagne verwendet zwei Flugzeuge, Bodenradare, Wetterballons, Computersimulationen und luftgestützte Instrumente, um Fragen zur Entstehung und Entwicklung von Schneestürmen zu beantworten und sie besser vorherzusagen.
„Einer meiner Jobs ist es, als Bindeglied zwischen den Teams zu dienen“, sagte Colle. „Wir beginnen mit einem Briefing am Morgen, dann vergewissere ich mich, dass ich den Plan des Tages kenne. Ich koordiniere, sende E-Mails, sorge dafür, dass der Radarwagen bereit ist. Während die Mission voranschreitet, bin ich dabei die ganze Zeit mit den Teams in Kontakt, um sicherzustellen, dass wir Daten sammeln. Die Arbeit ist erst beendet, wenn der Sturm vorbei ist.“
Einsatz mobiler Radartrucks an Schlüsselstellen zur Datenerfassung
Colle schickte am 24. Februar mittags Studententeams los, um sich auf den nächtlichen Sturm vorzubereiten. Eines der Teams betreibt den mobilen Radarlastwagen mit einem Skyler-2-Radar, der alle paar Sekunden Impulssignale aussendet, um Beobachtungen über die Atmosphäre aus geringeren Höhen zu sammeln und hochauflösende Daten aus den großen geografischen Regionen zu liefern, die er abtastet. „Dies ist die nächste Radargeneration; [helping us] schnelle Sturmentwicklung verstehen“, sagte Colle.
Der Lastwagen ist außerdem mit einem Parsivel-Instrument ausgestattet, bei dem es sich um ein vertikal gerichtetes Radar handelt, das die Größe von Schneeflocken oder Regentropfen abtastet, sowie mit einem standardisierten Wetterinstrumentenpaket, das Thermometer, Messgeräte, Drucksensoren und mehr umfasst. Ein Teil des Teams machte sich Stunden vor dem Sturm auf den Weg, um einen Ort mit guter Sicht in alle Richtungen zu finden. Das Ziel ist ein Bereich, in dem Bäume und Gebäude die Sensorinstrumente nicht blockieren. Während das Sammeln von Daten gegen 1 Uhr morgens begonnen hätte, verhinderten Internetprobleme, dass das Team das Experiment zum Laufen brachte, aber sie haben eine große Menge an Daten von vergangenen Stürmen gesammelt.
Wetterballons in den Tiefen des Sturms starten
Zurück an der Stony Brook University organisierte Colle eine Gruppe von Studenten, um Wetterballons auf dem Campus zu starten, um Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit in verschiedenen Höhen zu messen. Ein Instrumentenpaket ist am Ballon befestigt und kann mit einem Computer am Boden „kommunizieren“ und Daten zurücksenden, wenn der Ballon in die Luft steigt.
Diese Ballons werden von einem Radarlastwagen gestartet, der auch mit Instrumenten zur Messung der Schneeflockeneigenschaften ausgestattet ist. Das Team begann Stunden, bevor die beiden Flugzeuge die Stürme erreichten, mit dem Sammeln von Daten. Das P-3-Flugzeug fliegt direkt in den Sturm, mit Instrumenten an Bord, um Daten und Bilder aus verschiedenen Höhen zu sammeln. Dies gibt den Wissenschaftlern einen tieferen Einblick in die mikrophysikalischen Eigenschaften des Sturms, während das ER-2-Flugzeug in etwa 65.000 Fuß Höhe fliegt und Daten mit sechs Fernerkundungsinstrumenten über den Wolken erfasst. Die ER-2 erreichte den Sturm gegen 4:30 Uhr, aber die P-3 hatte mechanische Probleme, die ihren Start bis zum Morgen des 25. Februar verzögerten.
Das volle Flugerlebnis
Obwohl Colle dieses Mal nicht auf dem P-3-Flug war, hatte er in den letzten zwei Monaten einige Male die Gelegenheit, im Cockpit des Flugzeugs zu fliegen, einschließlich des Schneesturms am 17. Februar in der Gegend von Chicago. Dies fällt unter seine eine von vielen Rollen, ist aber einer der Gründe, warum er sich dieser Mission früh anschloss. Colle, der sich seit Jahren für das Studium von Schneestürmen interessiert, macht es viel Spaß, während dieser Stürme im Cockpit des Flugzeugs zu sitzen. Er ist der Missionswissenschaftler im Flugzeug, hilft bei der Interpretation der gesammelten Daten, ändert Flugspuren, teilt den Piloten alle Änderungen mit und hilft bei der Koordinierung der Instrumente im Flugzeug, um sicherzustellen, dass alles funktioniert und kommuniziert.
Eine der Lektionen, die er gelernt hat, ist, wie die Piloten in den geschäftigen Lufträumen navigieren. In besiedelten Gebieten wie Chicago oder New York starten, fliegen und landen viele Flugzeuge, sodass die Piloten koordinieren müssen, wohin das Flugzeug fliegt. Es erfordert Teamarbeit, um herauszufinden, wie man das Flugzeug am besten ausrichtet.
„Es ist großartig, Teil der Mission zu sein. Viele Jahre lang hatten wir diese Möglichkeiten nicht. In der Vergangenheit nahm ich Messungen am Boden vor, sammelte Schneefall und betrachtete die Kristallformen und -gewohnheiten unter einem Mikroskop. Schauen Daten in Echtzeit ansehen, aus dem Fenster schauen und dann mit den Piloten interagieren und hören, womit sie fertig werden müssen … es ist ein kontinuierliches wissenschaftliches Experiment, und die Teilnahme an Regionen, die wir zuvor noch nicht beprobt haben, war sehr aufregend“, sagte Colle .
Während IMPACTS seine wissenschaftlichen Experimente in diesem Winter beendet, freuen sich Colle und der Rest des Teams auf ihre Gelegenheiten beim nächsten Mal. Winterstürme sind nicht immer am einfachsten zu untersuchen, und die Wissenschaftler lernen ständig dazu. Aber die Fälle, in denen Herausforderungen und Schwierigkeiten auftreten, machen Colle nur noch zuversichtlicher, dass die in diesem Jahr gesammelten Daten ihnen im nächsten Jahr bessere Möglichkeiten zur Verbesserung bieten werden.