Vendredi soir, tandis que la majeure partie de la Caroline du Nord s'est préparée contre le grésil et la neige mordants avec du chocolat chaud et Netflix, une suite d'instruments de recherche se dressait au-dessus du campus de Duke, recueillant tranquillement des données sur la tempête.

Les instruments font partie d'un nouveau laboratoire miniature de surveillance des nuages ​​et des précipitations installé sur le toit de Fitzpatrick CIEMAS par l'étudiant diplômé Jonathan Holt et ses collègues chercheurs en climatologie du laboratoire d'Ana Barros.

L'équipe a mis les instruments en service début octobre, juste à temps pour que leur pluviomètre enregistre six pouces de pluie en six heures au plus fort de l'ouragan Matthew, un taux d'accumulation comparable à celui de l'ouragan Katrina lorsqu'il a touché terre dans le Mississippi. Le weekend dernier, ils ont collecté des données similaires sur la tempête hivernale, leur Micro Rain Radar suit le taux de chute de neige tout au long de la nuit.

Le toit n'est que le dernier endroit où le groupe Barros collecte des données sur les précipitations, rejoindre des sites dans les Great Smokies, les Andes centrales du Pérou, et l'Afrique australe. Ces trois instruments, avec un quatrième ajouté début janvier, sont conçus pour suivre en continu le taux de précipitation, la taille et la forme des gouttes de pluie ou des flocons de neige - que les climatologues appellent collectivement hydrométéores - et la formation et la hauteur des nuages ​​dans l'air au-dessus de Duke.

Ana Barros, professeur de génie civil et environnemental à Duke, dit que son équipe utilise ces observations de terrain, combinés avec des données atmosphériques d'institutions comme la NOAA et la NASA, étudier comment les particules microscopiques de poussière, fumée, ou d'autres matériaux dans l'air appelés aérosols interagissent avec la vapeur d'eau pour former des nuages ​​et des précipitations. La compréhension de ces interactions est une condition préalable essentielle à la construction de modèles météorologiques et climatiques précis.

"Ce que nous essayons de faire ici, c'est de suivre le cycle de vie des gouttelettes d'eau dans l'air, et comprendre comment cela varie en fonction des systèmes météorologiques, sous conditions, sur la région climatique et la localisation dans le paysage, " a déclaré Barros.

En plus de suivre des événements dramatiques comme Matthew, Barros dit qu'ils sont également intéressés par la collecte de données sur les précipitations légères, défini comme une précipitation à un taux inférieur à 3 mm d'heure, tout au long de l'année. Les pluies légères sont une source d'eau importante dans la région, représentant environ 35 pour cent des précipitations annuelles. Des études ont montré qu'il est particulièrement sujet au changement climatique, car même de modestes augmentations de température peuvent entraîner l'évaporation de ces petites gouttelettes d'eau en gaz.

Éliminer cette source d'eau, " n'est pas un changement radical, " a déclaré Barros. "Mais c'est l'un de ces changements très importants qui a des implications sur la façon dont nous gérons l'eau, comment nous utilisons l'eau, comment nous concevons les infrastructures, comment nous devons réellement planifier pour l'avenir."

Barros dit qu'elle n'est au courant d'aucune suite d'instruments similaires en Caroline du Nord, mettre leur site sur le toit en position pour fournir des informations uniques sur le climat de la région. Et contrairement à leurs sites de terrain montagneux, les instruments sur le toit sont moins susceptibles d'être cooptés par les ours qui démangent.

« Quand nous pourrons recueillir des données pluviométriques à long terme comme celle-ci, qui place notre groupe de recherche dans une position vraiment unique pour obtenir des résultats que personne d'autre n'a, et de tirer des conclusions sur le changement climatique que personne d'autre ne peut, " Holt a déclaré. " C'est amusant d'avoir une perspective vraiment unique sur la météorologie, l'hydrologie et la météo à cet endroit."