VORTEX-2 il più grande progetto di ricerca sui tornado sta per partire
Dal 13 maggio al 10 giugno si scriverà una pagina di storia della meteorologia negli USA

Il Dr. Joshua Wurman a capo del Center for Severe Weather Research (CSWR) di base a Boulder in Colorado ha disegnato e costruito i primi radar doppler mobili, conosciuti come Doppler On Wheels, necessari per osservare da vicino i tornado, gli uragani e altri fenomeni meteorologi intensi.

Egli coordinerà un gruppo di veicoli che raccoglieranno i dati proprio in prossimità dei tornado, cercando di posizionare sul percorso dei vortici delle speciali piattaforme strumentali in grado di misurare soprattutto la velocità del vento.

Il centro operativo del VORTEX-2 si trova presso il NSSL in Norman, nel cuore dell’Oklahoma e fornirà tutto il supporto previsionale, il coordinamento della logistica e la diffusione di una rete di informazioni per la sicurezza degli equipaggi impegnati sul campo.

Verrà utilizzato anche un veicolo di coordinamento sul campo per organizzare e comunicare le attività di intercettamento dei temporali in tempo reale. Le osservazioni meteorologiche provenienti dai radar mobili, dagli altri strumenti mobili sul campo e le informazioni relative alla posizione di tutti gli equipaggi verranno trasmesse grazie ad una rete mobile radio digitale al veicolo di coordinamento, dal quale poi verranno inviate direttamente agli equipaggi le informazioni relative al loro migliore posizionamento sul campo.

Fotografia di Gabriele Formentini: Doppler On Wheels 3 durante il Tornado Tour 2007

Dieci sono i radar mobili impiegati sul campo durante il VORTEX-2

Dieci radar mobili. I radar in banda C che operano a lunghezze d’onda comprese tra i 4 e gli 8 cm verranno utilizzati per le osservazioni a corto raggio in prossimità dei temporali.

SMART-R (Shared Mobile Atmospheric Research and Teaching Radars), costruito in collaborazione tra NSSL, Texas A&M, Texas Tech and the University of Oklahoma;

SMART-R1 radar in banda C (5 cm);

SMART-R2 radar in banda C (5 cm) recentemente aggiornato con la doppia polarizzazione;

Altri radar in banda X che lavorano a lunghezze d’onda tra i 2.5 e i 4 cm, risultano più sensibili e sono in grado di rilevare le particelle di dimensioni inferiori come le gocce presenti nelle nubi. Questi radar potranno essere utilizzati anche per distinguere i detriti che ruotano alla base di un tornado dalla precipitazione che cade dalle nubi.

Il DOW 6 (Doppler On Wheels) e il nuovo DOW 7 del CSWR radar doppler a 3 cm;

Il Rapid-DOW sempre del CSWR che trasmette simulaneamente ben 12 fasci radar per raccogliere dati ogni 5–10 secondi;

NO-XP radar in banda X in doppia polarizzazione della NOAA/NSSL-OU;

UMASS radar in banda X dell’University del Massachusetts;

Ulteriori radar in banda Ka operanti alle lunghezze d’onda tra i 0.75 e i 1.2 cm che sono ancor più sensibili dei radar in banda X come il TTU-Ka-band della Texas Tech University;

Infine i radar in banda W raggiungono la massima sensibilità con piccole antenne e lunghezze d’onda di 3 mm e sono in grado di mappare la riflettività e la velocità radiale ad elevatissime risoluzioni come l’UMASS-W dell’University of Massachusetts;

Infine il radar mobile in banda X di tipo phase array MWR-05XP del CIRPAS (Center for Interdisciplinary Remotely-Piloted Aircraft Studies), Naval Postgraduate School verrà utilizzato dall’Università dell’Oklahoma per studiare i tornado.

Fotografia di Gabriele Formentini: SMART-R radar durante il Tornado Tour 2007

Gli altri strumenti posizionabili sul campo

Dodici tornado PODs, ossia delle specie di piattaforme strumentali che servono per misurare la velocità e la direzione del vento in prossimità del suolo, ideali per studiare le regioni più vicine al cuore del tornado.

Ventiquattro stazioni mobili del TTU montate su treppiede attrezzate per collezionare un dataset completo di variabili atmosferiche, di cui dieci in grado di misurare acusticamente la caduta di grandine e la precipitazione.

Aerei telecomandati dotati di strumentazione osservativa realizzati dall’Università dell’Oklahoma e del Nebraska voleranno attraverso le correnti d’aria uscenti dai temporali (outflow boundaries) e attraverso il rear-flank downdraft per misurare pressione, temperatura, umidità relativa e velocità dei venti.

Due sistemi mobili avanzati per il lancio di radiosonde della NSSL e del NCAR con rispettivamente 130 e 137 palloni sonda a disposizione. Tali radiosonde grazie alle misure di temperatura, pressione, umidità relativa e velocità dei venti serviranno per studiare le condizioni ambientali prima che i temporali si sviluppino. I dati verranno trasmetti in tempo reale all’unità mobile di controllo.

Sei unità mobili dotate di localizzazione GPS chiamate Mobile Mesonet con strumentazioni montate sul tetto dei veicoli serviranno per raccogliere un set di dati omogenei in prossimità dei temporali. Un particolare sistema di comunicazione dati trasmetterà in tempo reale e in modalità completamente automatica i dati al veicolo di coordinamento sul campo.

Velocità radiale del DOW con le posizioni dei tornado PODs. Copyright: Joshua Wurman

Tre veicoli per il posizionamento dei tornado PODs.

Sei strumenti per la misura della distribuzione delle dimensione delle gocce e della velocità di caduta delle stesse, di cui due montati sul tetto di veicoli e quattro per il posizionamento sul campo.

Videocamere ad alta risoluzione e GPS data logger verranno utilizzati per gli studi di fotogrammetria da parte del Lyndon State e del NCAR e serviranno per collezionare immagini ad alta risoluzione di nubi a muro, tornado e detriti. Le fotografie verranno combinate e confrontate con i dati radar.

Dopo aver visto le strumentazioni che saranno coordinate ed utilizzate da oltre 100 tra scienziati e studenti sul campo, nel prossimo articolo inizieremo a familiarizzare di più con i teams e le operazioni sul campo.

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Gabriele Formentini