La mejora de la previsión de una serie de fenómenos meteorológicos graves puede ser posible gracias a un método más completo para medir la profundidad de la capa límite de la Tierra. desarrollado por investigadores de Penn State.

La capa límite es la capa de atmósfera más cercana a la Tierra, a menos de una milla de la superficie. Debido a que es la capa que se ve más afectada por el calor convectivo de la superficie de la Tierra, es responsable de cambios climáticos repentinos, como tormentas eléctricas.

La capa límite recibe su nombre porque atrapa elementos como la contaminación, niebla tóxica, humo de incendios forestales, y otras partículas en el aire que se eleven más alto en la atmósfera. Mientras el sol calienta la superficie de la Tierra, también calienta el aire. Este aire cálido se eleva profundización de la capa límite.

En una investigación publicada en el Revista de tecnología atmosférica y oceánica , Los investigadores demostraron cómo los 159 radares meteorológicos que funcionan actualmente podrían, en tiempo real, rastrear la profundidad de la capa límite, que constantemente fluye y refluye. Eso es importante porque la profundidad de la capa límite se mide actualmente dos veces al día mediante el lanzamiento de globos meteorológicos desde aproximadamente 100 ubicaciones en todo el país.

Además de recopilarse en tiempo real, Las mediciones de radar brindan un análisis más completo de la capa límite al enviar impulsos verticales y horizontales para registrar si hay nieve, la lluvia o los insectos están presentes.

Las inexactitudes en la evaluación de la capa límite conducen a errores significativos en los pronósticos, dijo John Banghoff, estudiante de posgrado en meteorología, Penn State. Banghoff dijo que esas inexactitudes están dando lugar a resultados de pronóstico deficientes.

"Si podemos mejorar la precisión de la información inicial, que obtendrá una mejor previsión en el futuro, "Banghoff dijo." Las estimaciones de la capa límite están desviadas por un factor de dos en la mayoría de los modelos, lo cual es muy significativo. Si tiene un error del 200 por ciento en su modelo, no va a hacer un buen trabajo ".

Además del modelado de condiciones meteorológicas adversas, comprender la profundidad de la capa límite podría mejorar los modelos para la contaminación del aire y el pronóstico de incendios forestales. Un informe de 2009 del Consejo Nacional de Investigación destacó las limitaciones del monitoreo de la profundidad de la capa límite como una de las principales preocupaciones, citando que deberían explorarse otros métodos de seguimiento.

Los investigadores utilizaron el radar Doppler (WSR-88D) del radar de vigilancia meteorológica-1988 en el centro de Oklahoma para probar la capacidad de los radares para evaluar la profundidad de la capa límite. Banghoff dijo que los radares ofrecen una mejor resolución espacial que los globos meteorológicos y son tan precisos para predecir la profundidad de la capa límite. basado en los resultados de esta investigación. Estos métodos también se probaron en ocho regiones diferentes del país, en lugares como Minnesota en febrero a Arizona en agosto, demostrando la confiabilidad estacional de este método.

"Demostramos que los globos meteorológicos que son la línea de base, comparar bastante bien con las observaciones de radar. Una vez que descubrimos que el radar ofrecía información precisa, comenzamos a usar datos de radar para rastrear la profundidad de la capa límite a lo largo del día ".

Luego, los investigadores planean utilizar estos datos de radar recién obtenidos para encajar en los modelos, para ver si los datos en tiempo real mejoran los modelos. Utilizarán más de cuatro años de datos archivados para explorar y perfeccionar los modelos.

El aire caliente crea un límite en la atmósfera, atrapando aire más frío debajo. Durante eventos climáticos severos, Banghoff dijo:el aire de abajo se calentará y perforará esa tapa, creando enormes nubes de tormenta cumulonimbus.

Banghoff dijo que se puede observar un fenómeno similar en la superficie de la Tierra durante los eventos de niebla, donde gotitas de frescor, el aire húmedo queda atrapado por el aire más cálido de arriba.

"Es algo oscuro, Banghoff dijo:"La gente no sabe cuál es la capa límite, pero cuando la pone en el contexto de los incendios forestales y la contaminación del aire y el pronóstico de tormentas severas, entonces tiene mucha relevancia".