Temprano en la mañana del 29 de agosto de 2005, el huracán Katrina tocó tierra en la región del delta de Luisiana y la costa de Misisipí. La marea de tempestad causó enormes daños en la costa del Golfo y, al fallar los diques alrededor de Nueva Orleans, un gran número de víctimas mortales. En medio de la ajetreada temporada de huracanes de 2005, el Katrina trajo muerte y destrucción que no se había visto en un huracán de tierra en los Estados Unidos en décadas.
El Katrina se formó a partir de una compleja interacción de una ola tropical, los restos de nivel medio de la Depresión Tropical 10, y una depresión de la alta troposfera. El clima perturbado se consolidó en una circulación el 24 de agosto sobre las Islas Bahamas. A medida que se movía hacia el norte a través del archipiélago, se fortaleció en una Tormenta Tropical y luego giró hacia el oeste, hacia Florida. Cuando un avión cazador de huracanes P-3 de la NOAA voló en una misión de reconocimiento hacia Katrina, alcanzó la fuerza de un huracán, y luego se desvió hacia un curso suroeste al llegar a la costa del sur de Florida. El huracán trajo lluvias torrenciales a la península, hasta 14 pulgadas (35,5 cm) en algunas zonas.
El Katrina disminuyó sólo ligeramente durante su viaje a través de Florida. Una vez que llegó a las aguas cálidas del Golfo de México, rápidamente recuperó el estatus de huracán y comenzó a intensificarse rápidamente. Mientras que uno de los dos P-3 de la NOAA realizó una serie de misiones de vigilancia sinóptica, dejando caer sondas en un esfuerzo por mejorar los modelos de previsión de la trayectoria, otra aeronave realizó dos misiones en el huracán durante su etapa de intensificación, una el 27 y otra el 28 cuando el Katrina alcanzó la categoría 5, con vientos que alcanzaron una velocidad máxima de viento sostenido de 170 millas por hora (275 km/hr).
Afortunadamente, el huracán comenzó a debilitarse rápidamente al acercarse a la costa del Golfo. Un vuelo de aterrizaje de un P-3 de la NOAA documentó este declive y rastreó el centro mientras pasaba por el delta del Mississippi y tocó tierra definitivamente cerca de la frontera entre Louisiana y Mississippi. El Centro Nacional de Huracanes estimó que las mayores velocidades de viento sostenido en la zona de aterrizaje fueron de 193 km/h. Aunque los vientos máximos fueron mucho menores que antes, el agua empujada tierra adentro por la tormenta fue grande. Al pasar Christian, el Misisipí observó casi 28 pies de oleaje, y las aguas del Golfo se adentraron seis millas tierra adentro. El noventa por ciento de los edificios en un radio de media milla de la costa sufrieron daños sustanciales, y miles de estructuras quedaron completamente destruidas.
Sin embargo, no fue hasta que el ojo del huracán pasó bien tierra adentro que los diques que protegían Nueva Orleans comenzaron a fallar. Se abrieron más de 50 brechas en la defensa, inundando grandes porciones de la ciudad que estaban bajo el nivel del mar. Las casas y los negocios se inundaron y permanecerían así durante semanas después de la tormenta, y más de mil personas que no habían sido evacuadas se ahogaron en la inundación o en los días posteriores por la exposición o la falta de agua y alimentos. El Katrina causó más de 100.000 millones de dólares de los EE.UU. en daños y un número estimado de muertes de casi 1.800.
Los datos recogidos de los vuelos de investigación de la NOAA resultaron ser extremadamente importantes para los investigadores. Les ayudó a entender mejor cómo se forman, evolucionan y cambian de intensidad las tormentas. Esta comprensión ha llevado a mejoras en los modelos de huracanes de la NOAA, así como a nuestra capacidad de preparar mejor a las comunidades. Los datos recogidos también han contribuido a un número significativo de artículos escritos por los científicos de la División de Investigación de Huracanes:
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