Próxima primavera, pesquisadores e estudantes da Universidade de Kansas participarão de um projeto usando um novo radar de banda ultralarga voando em um avião acima da divisão continental para medir a profundidade e densidade da neve acumulada.

Porque a neve que se acumula no alto das Montanhas Rochosas (e outras bacias hidrográficas como a Serra Nevadas) derrete para alimentar os rios do país, calcular seu volume de água armazenada é fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos dos EUA.

"No final das contas, você está interessado em quanta água é armazenada, porque ela vai derreter e fluir morro abaixo, "disse David Braaten, professor de geografia e ciências atmosféricas. "Você não está preocupado apenas com a profundidade da neve, mas o equivalente neve-água. Para conseguir isso, você precisa de profundidade e densidade de neve - essas duas coisas que um radar de banda ultralarga será capaz de obter. "

Braaten e um colega da KU fazem parte de um grande projeto financiado pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional, ou NOAA, para desenvolver tecnologia de sensoriamento remoto para ajudar a mitigar enchentes e secas.

A instituição principal é a Universidade do Alabama, e o projeto é liderado por Prasad Gogineni, um ex-professor da KU. Também participam deste projeto pesquisadores da University Corporation for Atmospheric Research. KU está recebendo financiamento de aproximadamente US $ 250, 000 por ano, a ser administrado através do Centro de Sensoriamento Remoto de Folhas de Gelo. Outro pessoal da KU inclui Justin Stachnik, professor assistente de geografia e ciências atmosféricas, vários alunos de pós-graduação e vários alunos de graduação.

"O papel da KU é auxiliar no desenvolvimento de tecnologia, fornecendo acesso às instalações que desenvolvemos ao longo dos anos com o CReSIS, como a câmara anecóica KU - uma câmara de teste onde podemos pegar um radar e ligá-lo sem interferir com telefones e Wi-Fi, "Braaten disse." Podemos ligar um radar, caracterizá-lo, e procure ruídos e irregularidades antes de entrar em campo. Para o trabalho de campo, forneceremos equipamentos que nos ajudarão a validar as medições do radar. "

Braaten disse que a equipe KU ajudará a gerar produtos de dados, trazendo experiência de trabalho com processamento de sinais para observar as características geofísicas relacionadas à neve acumulada. Esses produtos de dados serão usados ​​por modelos NOAA, como o National Water Model, para prever o escoamento da neve derretida, bem como o potencial de inundação.

"O conceito de profundidade de neve foi testado em 2016, "disse ele." Funcionou bem em um local no Colorado medindo uma camada de neve com vários metros de espessura. A obtenção rotineira de medições de profundidade de neve em bacias hidrográficas críticas em diferentes épocas do ano é um objetivo principal do projeto. Também, determinar a densidade da neve é ​​um objetivo-chave do projeto que será alcançado por meio de experimentos de campo. Essas medições fornecerão aos modelos NOAA o equivalente de água líquida na neve acumulada. "

De acordo com o pesquisador KU, os testes de campo iniciais do sistema de radar podem ser realizados em um avião a hélice, como um Twin Otter.

Espera-se que o sistema seja implantado no meio do inverno e novamente na primavera, ele disse, para testar o sistema em diferentes propriedades da neve acumulada.

"O meio do inverno é um bom momento para avaliar as camadas e o momento da precipitação e a primavera logo no início da estação de degelo é um momento importante, mas as condições de neve na primavera se tornam mais desafiadoras para o radar, "Braaten disse.

Os pesquisadores escolheram o radar de banda ultralarga porque a grande largura de banda pode penetrar profundamente na neve e fornecer medições de alta resolução. A versão de alta altitude deste sistema será capaz de gerar imagens das condições da neve em uma ampla faixa em ambos os lados da trajetória de vôo, tão fino quanto 3 centímetros de espessura até 2 metros de altura.

"A grande largura de banda também permite que as características da neve sejam examinadas, "Braaten disse." Ele também fornece flexibilidade para fazer medições sob uma ampla gama de condições de neve vistas durante o inverno e início da primavera, e em diferentes elevações. Certas frequências são mais eficazes com condições de neve particulares, portanto, ter uma grande largura de banda fornece a capacidade de medir todas as características da neve acumulada que esperamos ver. "