Na sexta-feira à noite, enquanto a maior parte da Carolina do Norte se protegia contra o granizo e a neve com chocolate quente e Netflix, um conjunto de instrumentos de pesquisa erguia-se acima do campus da Duke, silenciosamente coletando dados sobre a tempestade.

Os instrumentos fazem parte de um novo laboratório de monitoramento de nuvens e precipitação em miniatura instalado no telhado do Fitzpatrick CIEMAS pelo estudante de graduação Jonathan Holt e colegas pesquisadores do clima no laboratório de Ana Barros.

A equipe colocou os instrumentos em funcionamento no início de outubro, bem a tempo de seu pluviômetro registrar uma chuva forte de quinze centímetros em seis horas no auge do furacão Matthew - uma taxa de acumulação comparável à do furacão Katrina quando atingiu o Mississippi. Fim-de-semana passado, eles coletaram dados semelhantes sobre a tempestade de inverno, seu Micro Rain Radar rastreando a taxa de queda de neve durante a noite.

O telhado é apenas o local mais recente onde o grupo Barros está coletando dados de precipitação, juntando sites no Great Smokies, os Andes Centrais do Peru, e África do Sul. Esses três instrumentos, com um quarto adicionado no início de janeiro, são projetados para rastrear continuamente a taxa de precipitação, o tamanho e a forma das gotas de chuva ou flocos de neve - que os climatologistas chamam coletivamente de hidrometeoros - e a formação e altura das nuvens no ar acima de Duke.

Ana Barros, professor de engenharia civil e ambiental na Duke, diz que sua equipe usa essas observações de campo, combinado com dados atmosféricos de instituições como NOAA e NASA, para estudar como partículas microscópicas de poeira, fumaça, ou outros materiais no ar chamados aerossóis interagem com o vapor de água para formar nuvens e precipitação. Compreender essas interações é um pré-requisito fundamental para a construção de modelos climáticos e meteorológicos precisos.

"O que estamos tentando fazer aqui é realmente seguir o ciclo de vida das gotículas de água no ar, e entender como isso varia dependendo dos sistemas meteorológicos, nas condições, sobre a região climática e a localização na paisagem, "Disse Barros.

Além de rastrear eventos dramáticos como Matthew, Barros diz que também tem interesse em coletar dados sobre chuvas leves, definido como precipitação a uma taxa de menos de 3 mm de uma hora, ao longo do ano. Chuvas leves são uma fonte significativa de água na região, compreendendo cerca de 35 por cento da precipitação anual. Estudos têm mostrado que é particularmente propenso a mudanças climáticas porque até mesmo aumentos modestos de temperatura podem fazer com que essas pequenas gotículas de água evaporem e se transformem em gás.

Eliminando esta fonte de água, "não é uma mudança dramática, "Disse Barros." Mas é uma daquelas mudanças muito importantes que tem implicações na forma como gerimos a água, como usamos a água, como projetamos infraestrutura, como devemos realmente planejar o futuro. "

Barros diz que não conhece nenhum conjunto de instrumentos semelhantes na Carolina do Norte, colocando seu site na cobertura em posição para fornecer uma visão única sobre o clima da região. E, ao contrário de seus campos montanhosos, instrumentos no telhado são menos propensos a serem cooptados por ursos com coceira.

"Quando podemos coletar dados de pluviômetro de longo prazo como este, que coloca nosso grupo de pesquisa em uma posição realmente única para apresentar resultados que ninguém mais conseguiu, e tirar conclusões sobre as mudanças climáticas que ninguém mais pode, "Holt disse." É divertido ter uma perspectiva verdadeiramente única da meteorologia, hidrologia e clima neste lugar. "