Uma noite em junho, uma tempestade pairou sobre Albin, Wyoming, apenas tímido da fronteira com Nebraska. Em uma estrada de terra solitária, três vans cheias de pesquisadores atmosféricos da Universidade do Estado do Colorado gritavam em walkie-talkies, guiando balões meteorológicos e drones em um céu que escurece rapidamente.

Era a equipe CSU C3LOUD-Ex, encerrando seu último dia de uma campanha de campo de várias semanas para observação de tempestades e coleta de dados. E a Mãe Natureza deixou o melhor para o fim. Uma cela de tempestade de livro didático ameaçou, com vários tipos de estrias de nuvens e chuva a cerca de 16 quilômetros de distância.

"Esta tempestade é realmente linda, "disse a estudante de graduação e gerente de projeto C3LOUD-Ex Leah Grant, exatamente quando o vento estava aumentando. "Você pode ver a chuva aqui - e ver essas listras nesta região à direita? Isso sugere que [a tempestade] está girando. Isso nem sempre acontece."

C3LOUD-Ex, ou Experiência de Atualização e Saída de Nuvem Convectiva CSU, é liderado pela Professora Susan van den Heever no Departamento de Ciências Atmosféricas. Apoiado pela Monfort Professorship de van den Heever, o objetivo do projeto é capturar dados extremamente difíceis de coletar sobre tempestades enquanto elas acontecem. Especificamente, os pesquisadores estão fazendo observações diretas de fenômenos de tempestade chamados correntes ascendentes e piscinas frias, empregando uma tecnologia exclusiva de veículos aéreos não tripulados, ou drones.

Atualizações são exatamente o que seu nome indica - uma região de ar que sobe mais rápido no centro da tempestade. Piscinas frias são bolsões de ar frio que fogem da região chuvosa da tempestade, ao longo da superfície da Terra. Modelos de previsão de tempestade - crucial para sistemas de alerta precoce em áreas de tornados, por exemplo - faça um trabalho ruim, contabilizando como correntes de ar e piscinas frias influenciam a formação de tempestades, intensidade e comprimento. Os cientistas C3LOUD-Ex, incluindo cerca de 20 alunos de vários grupos de pesquisa, estão fornecendo dados observacionais sobre esses processos. Seu objetivo final é melhorar as percepções preditivas para clima severo.

"Não fazemos bem em simular piscinas frias em nossos modelos, "Van den Heever disse." Não conhecemos sua estrutura, quão intensos eles são, quão frios e profundos eles ficam. Estamos fazendo essas medições agora para nos ajudar a avaliar nossos modelos. "

Os fundos da Monfort apoiam o pensamento inovador

Se voar drones e balões diretamente contra as tempestades parece um pouco arriscado, considere que o Monfort Excellence Fund é reservado apenas para este tipo de produto fora da caixa, ciência de ponta.

Considere o fato de que a campanha de campo C3LOUD-Ex realizou um feito sem precedentes na observação de tempestades, usando uma frota de seis drones DJI Matrice equipados com vários sensores e câmera. Os drones mediram poças frias e ar ascendente voando em formação. Para C3LOUD-Ex, A CSU recebeu dispensa da Federal Aviation Administration para voar a 350 metros de altura em determinadas áreas; normalmente os drones só podem subir até 120 metros.

Várias vezes durante a campanha, os pesquisadores voaram seis drones em uma formação empilhada. À medida que cada drone pairava em um local fixo, eles coletaram até uma hora de temperatura, informações de pressão e umidade enquanto a tempestade rolava ao redor deles.

“Pudemos medir toda a estrutura da piscina fria, "disse van den Heever." Pudemos ver que as piscinas frias eram cerca de 10 graus mais frias do que o ambiente. Ninguém mais mediu a estrutura em escala fina de piscinas frias desta maneira, usando drones. "

Sem 'eu' na equipe

O trabalho em equipe envolvido no C3LOUD-Ex pode rivalizar com a natureza sem precedentes dos experimentos. Precisando se antecipar às tempestades à medida que elas se formavam, a campanha rastreou o clima diário minuto a minuto, contando com a ajuda de uma equipe de previsão e operações no radar CSU-CHILL em Greeley.

Uma subequipe ficou encarregada de lançar balões meteorológicos na manhã de cada dia de campo para obter uma leitura do potencial de tempestades da região. Guiados por suas observações, a equipe de previsão e operações, e um pouco de sorte, C3LOUD-Ex cobriu milhares de quilômetros em todo o nordeste do Colorado, sul de Wyoming e às vezes Nebraska. Eles correram à frente das tempestades para estar no lugar certo na hora certa.

Com a campanha de campo encerrada, van den Heever agora lidera a análise dos dados. Eles esperam obter insights definitivos sobre como as correntes ascendentes e as piscinas frias afetam a intensidade das tempestades, e o clima severo subsequente que eles produzem.