Im Blockbuster-Film „Twister“ aus dem Jahr 1996 setzten Meteorologen erfolgreich kleine Wettersensoren im Herzen eines aktiven Tornados ein, um Daten zu sammeln und die Unwettersicherheit zu revolutionieren.
Ein Forscher des australischen Bureau of Meteorology, der früher als Legende galt, hat sich diesen Sommer mit dem Northern Hail Project (NHP) der University of Western Ontario zusammengetan, um Science-Fiction in die Realität umzusetzen, indem sie ähnliche Sensoren, sogenannte Hagelsonden, in einen Hagelsturm in Alberta entfesselten Das erste Mal.
Die 24 g schweren, hagelkornförmigen Sonden wurden an Ballons befestigt und in Aufwinden des Sturms freigesetzt. Sobald sie freigesetzt wurden, verhielten sie sich wie Hagelkörner und erfassten Messungen der Wege, die der Hagel nahm, und der Bedingungen, unter denen Hagelkörner wuchsen, während sie sich durch einen Sturm bewegten. Die Sonden maßen auch ein erhebliches Eiswachstum und bewegten sich in einem Halbkreis um die Rotation des Sturms, auch bekannt als „Mesozyklon“.
„Es begann als Wochenendprojekt, um herauszufinden, ob die Technologie für den Bau eines solchen Geräts vorhanden ist“, sagte Joshua Soderholm, ein australischer Gewitterforscher und langjähriger Mitarbeiter von NHP-Geschäftsführer Julian Brimelow. „Es gab einen erheblichen technischen Aufwand, um sicherzustellen, dass es auch den extremen Bedingungen innerhalb von Stürmen standhält.“
Soderholm entwickelte die Technologie 2021 zusammen mit Matthew Kumjian von der Pennsylvania State University; Jordan Brook, Ph.D. Student an der University of Queensland, und Anders Petersson vom schwedischen Unternehmen für atmosphärische Messlösungen Sparv Embedded.
Brimelow lud Soderholm ein, an der laufenden NHP-Feldstudie 2023 in Alberta teilzunehmen, um Forschung zu betreiben und studentische Praktikanten in der neuen Technologie auszubilden.
„Das Sammeln von Daten aus dem Auge des Sturms ist der Königsweg der meteorologischen Forschung“, sagte Brimelow. „Dieser einzigartige Datensatz wird unsere Fähigkeit verbessern, Modelle von Hagelsturmereignissen zu simulieren, und eine direkte Validierung dessen liefern, was Hagelkörner während eines Sturms erleben.“
Mehrere Hagelsondensensoren haben kürzlich die letzte Test- und Entwicklungsphase abgeschlossen.
An Tagen mit schweren Hagelstürmen setzte Soderholm das Hagelsondensystem zusammen mit NHP-Geräten ein, um die Bedingungen zu messen, unter denen Hagelkörner wachsen.
„Das ist nicht so einfach, wie es klingt, und man muss zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein, mit der richtigen Art von Hagelsturm“, sagte Soderholm.
Nach mehreren Tagen ohne Glück fing das Team am 24. Juli gegen 16:30 Uhr eine Superzelle (schwerer Sturm mit rotierendem Aufwind) ab, die östlich von Edmonton riesigen Hagel produzierte. und schickte erfolgreich zwei Hagelkörner in den Sturm.
Die Hagelkörner wurden von der Superzelle eingefangen, von ihren Ballons abgelöst und setzten ihren Aufstieg wie echte Hagelkörner fort, die bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 120 km/h mehr als sieben Kilometer hoch geschleudert wurden.
Angesichts des neuen Erfolgs der Hagelsonden sind nun Pläne im Gange, größere Mengen einzusetzen und eine Methode zu entwickeln, um die Geräte zu bergen, sobald sie auf den Boden gefallen sind, um das gesammelte Eis zu untersuchen.
Diese bahnbrechende Technologie war Finalist für den Harry Otten-Preis für Innovation in der Meteorologie 2022. Der internationale Preis wird alle zwei Jahre von der European Meteorological Society (EMS) für Hardware- oder Software-Innovationen verliehen, die sich einfach anwenden lassen und schnell Vorteile bringen.