Radar melhor que o balão meteorológico para medir a camada limite

Como os satélites meteorológicos enxergam a Terra (Julho 2019).

Anonim

Melhorar a previsão para uma série de eventos climáticos severos pode ser possível graças a um método mais abrangente para medir a profundidade da camada limite da Terra, desenvolvida por pesquisadores da Penn State.

A camada limite é a camada de atmosfera mais próxima da Terra, a menos de uma milha da superfície. Por ser a camada mais afetada pelo calor convectivo da superfície da Terra, ela é responsável por mudanças climáticas repentinas como tempestades.

A camada limite recebe esse nome porque aprisiona coisas como poluição, fumaça, fumaça de incêndios florestais e outras partículas suspensas no ar que sobem mais alto na atmosfera. Quando o sol aquece a superfície da Terra, também aquece o ar. Esse ar quente sobe, aprofundando a camada limite.

Em uma pesquisa publicada no Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, pesquisadores demonstraram que 159 radares meteorológicos atualmente em operação poderiam, em tempo real, rastrear a profundidade da camada limite, que constantemente diminui e flui. Isso é importante porque a profundidade da camada limite é atualmente medida duas vezes por dia com o lançamento de balões meteorológicos de cerca de 100 locais em todo o país.

Além de serem reunidos em tempo real, as medições de radar fornecem uma análise mais completa da camada limite enviando impulsos verticais e horizontais para registrar se neve, chuva ou insetos estão presentes.

As imprecisões na avaliação da camada limite levam a erros significativos nas previsões, disse John Banghoff, estudante de pós-graduação em meteorologia da Penn State. Banghoff disse que essas imprecisões estão levando a resultados ruins de previsão.

"Se pudermos melhorar a precisão das informações iniciais, obteremos uma previsão melhor no futuro", disse Banghoff. "As estimativas de camada limite estão fora por um fator de dois na maioria dos modelos, o que é muito significativo. Se você tem 200 por cento de erro em seu modelo, não vai fazer um trabalho muito bom."

Além da modelagem climática severa, a compreensão da profundidade da camada limite poderia melhorar os modelos de previsão de poluição atmosférica e incêndios florestais. Um relatório de 2009 do National Research Council destacou as limitações do monitoramento da profundidade da camada limite como uma grande preocupação, citando que outros métodos de monitoramento devem ser explorados.

Os pesquisadores usaram o radar Doppler de Vigilância Meteorológica-1988 (WSR-88D) no centro de Oklahoma para testar a capacidade dos radares em avaliar a profundidade da camada limite. Banghoff disse que os radares ofereceram melhor resolução espacial do que os balões meteorológicos e foram tão precisos em prever a profundidade da camada limite, com base nos resultados desta pesquisa. Esses métodos também foram testados em oito regiões diferentes em todo o país, em locais como Minnesota em fevereiro até o Arizona em agosto, demonstrando a confiabilidade sazonal desse método.

"Mostramos que os balões meteorológicos, que são a linha de base, se comparam muito bem às observações de radar. Uma vez que descobrimos que o radar oferecia informações precisas, começamos a usar dados de radar para rastrear a profundidade da camada limite ao longo do dia."

Os pesquisadores planejam usar esses dados de radar recém-adquiridos para se ajustarem aos modelos, para ver se os dados em tempo real melhoram os modelos. Eles usarão mais de quatro anos de dados arquivados para explorar e refinar ainda mais os modelos.

O ar quente cria uma capa na atmosfera, prendendo o ar mais frio abaixo. Durante os eventos climáticos severos, disse Banghoff, o ar abaixo irá aquecer e perfurar a tampa, criando enormes nuvens de tempestade cumulonimbus.

Banghoff disse que um fenômeno semelhante pode ser observado na superfície da Terra durante eventos de neblina, onde gotículas de ar fresco e úmido são capturadas pelo ar mais quente de cima.

"É uma coisa obscura", disse Banghoff. "As pessoas não sabem o que é a camada limite, mas quando você a coloca no contexto de incêndios florestais e poluição do ar e severa previsão de tempestades, então ela tem muita relevância."

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