Lorsque des tourbillons blancs géants de nuages ​​recouvrent la carte météo d'un avertissement de tempête hivernale, une question se profile dans l'esprit des gens sur son passage :combien de neige apportera-t-elle ? Avec la neige menaçant l'accès aux routes, travail, et l'école, Les chutes de neige sont l'un des phénomènes météorologiques hivernaux les plus importants sur la côte est des États-Unis. C'est aussi l'un des plus difficiles à prévoir.

Ce mois-ci, la NASA envoie une équipe de scientifiques, une multitude d'instruments au sol, et deux avions de recherche pour étudier le fonctionnement interne des tempêtes de neige. L'étude des précipitations microphysiques pour les tempêtes de neige menaçant la côte atlantique, ou IMPACTS, a son premier déploiement dans une campagne de terrain pluriannuelle du 17 janvier au 1er mars. Ce sera la première étude complète des tempêtes de neige sur la côte est en 30 ans.

"Certains endroits ayant deux pieds de neige, et d'autres endroits à proximité ayant un pouce - c'est un gros problème de prévision. Nous essayons de comprendre ce qui se passe et comment mieux représenter cela dans nos modèles météorologiques, ", a déclaré Lynn McMurdie, scientifique de l'atmosphère et chercheuse principale d'IMPACTS, de l'Université de Washington à Seattle.

Les zones qui reçoivent beaucoup de neige ont tendance à se trouver sous des régions étroites dans les nuages ​​appelées bandes de neige qui produisent des chutes de neige intenses. D'autres régions de nuages ​​ne neigent pas aussi fort. Alors que les chercheurs savent que ces bandes de neige se produisent, ils ne savent pas pourquoi ils se forment ou les processus qui régissent leur évolution au cours de la durée de la tempête, dit McMurdie.

Pour comprendre les bandes de neige, l'équipe scientifique d'IMPACTS les survolera dans l'avion de recherche P-3 Orion de la NASA, basé à Wallops Flight Facility de la NASA en Virginie. Le P-3 est équipé de sondes nuage montées sous les ailes qui mesureront la taille et la forme des flocons de neige, ainsi que la température, vapeur d'eau, et d'autres mesures de l'environnement dans lequel ils se forment. Ces propriétés, collectivement appelée microphysique, sont ce qui régit les petites interactions des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace lorsqu'ils entrent en collision, fondre ou congeler, et finalement tomber sous forme de pluie ou de neige.

En outre, le P-3 lâchera des capteurs appelés dropsondes lors des vols au dessus de l'océan, qui mesurent la température, l'humidité et la vitesse du vent dans l'atmosphère entre le nuage de neige et l'eau lorsqu'ils tombent. Pendant ce temps sur terre, des équipes mobiles enverront des ballons météo pour mesurer les mêmes choses du sol jusqu'aux nuages.

Des instruments au sol et des radars basés à Stony Brook University à New York et sur des unités mobiles à Long Island mesureront les chutes de neige et leurs caractéristiques lorsqu'elles tombent des nuages, ainsi que de mesurer combien s'accumule.

Un deuxième avion, l'ER-2 de la NASA, basé à Hunter Army Airfield à Savannah, Géorgie, volera à 65 ans, 000 pieds pour mesurer les nuages ​​de neige d'en haut.

"IMPACTS fera voler six instruments de télédétection sur l'ER-2, faire de l'avion un mini-satellite, " a déclaré Scott Braun, chercheur principal adjoint d'IMPACTS au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Des radars à bord de l'avion volant mesureront la répartition des gouttes de pluie, flocons de neige, et des particules de glace verticalement dans le nuage, ainsi que la façon dont ils se déplacent. Un instrument qui détecte les micro-ondes naturelles émises par les particules de liquide et de glace balayera toute la largeur du nuage, offrant une vue plus large de la tempête de neige. Pour les nuages ​​minces, un instrument lidar, qui utilise la lumière laser pour détecter les particules de précipitation, permettra de mesurer une grande variété de types de nuages.

« Toutes ces informations sont importantes et complémentaires, " a déclaré le chercheur principal adjoint d'IMPACTS, John Yorks de la NASA Goddard. " Les données collectées directement dans le nuage par le P-3 nous informeront sur la façon dont nous interprétons les données de télédétection de l'ER-2 et nous aideront à comprendre la structure et l'évolution du bandes de neige."

"J'espère goûter à beaucoup de tempêtes, " McMurdie a dit, ajoutant qu'ils veulent également capturer une variété de tempêtes de neige. "Parfois, ces tempêtes se forment, mais elles peuvent être légèrement chaudes et peuvent même pleuvoir à la surface, mais les processus de neige se produisent au-dessus du sol. Nous les goûterons aussi."

La variété devrait donner à l'équipe de recherche différents exemples à utiliser pour comprendre comment la neige se répartit dans les tempêtes, puis éventuellement traduire ces nouvelles connaissances en modèles informatiques qui simulent leur comportement, dans le but d'améliorer les prévisions de neige à l'avenir.