Los científicos de huracanes traen una nueva ola de tecnología para mejorar los pronósticos

Los científicos del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico de la NOAA están a la vanguardia de la investigación sobre huracanes para mejorar las previsiones de la trayectoria e intensidad. En cada temporada de huracanes, vuelan hacia las tormentas, se vuelcan en las observaciones y modelos, y consideran nuevos desarrollos tecnológicos para mejorar las capacidades de observación de la NOAA. La temporada de huracanes de 2014 brindará la oportunidad de poner a prueba algunas de las tecnologías más avanzadas e innovadoras, como los aviones no tripulados de caza de huracanes y los planeadores de mar, que ayudarán a los científicos a observar mejor y, con el tiempo, a predecir mejor la actividad futura de una tormenta.

El plan de juego: donde estamos y donde necesitamos estar

El Centro de Operaciones de Aeronaves de la NOAA mantiene dos P-3 Orions y un jet Gulfstream IV para observaciones de huracanes. Para recoger datos, los investigadores de huracanes de la NOAA vuelan a bordo de estos aviones hacia y alrededor de la periferia de las tormentas. Una herramienta principal que utilizan para medir el entorno del huracán es la "dropsonde", un tubo cilíndrico de peso ligero equipado con un paracaídas y tecnología de sistema de posicionamiento global. Las "dropsondes" transmiten su posición cada medio segundo mientras van a la deriva en una tormenta. Estas miniestaciones meteorológicas se despliegan desde el vientre de la aeronave y caen hacia el océano, enviando datos como la presión, la temperatura, la velocidad del viento, la dirección del viento y la humedad a los científicos a bordo de la aeronave cazadora de huracanes.

 

El P-3 Orion de la NOAA y el avión cazador de huracanes dG-IV

El P-3 Orion y el jet G-IV de la NOAA. Crédito de la foto: NOAA

 

Aunque las sondas submarinas son una excelente herramienta para medir el ambiente atmosférico de una tormenta, su cobertura espacial es limitada. Las sondas obtienen esencialmente perfiles verticales de una tormenta en puntos discretos. Otros instrumentos en la aeronave miden las propiedades de la tormenta a altitudes tan grandes como 60.000 pies. Sin embargo, los aviones cazadores de huracanes de la NOAA son incapaces de volar por debajo de los 5.000 pies debido a la extrema turbulencia que se produce entre el océano y la atmósfera. Esto deja un vacío en la oportunidad de recopilar datos potencialmente importantes de la parte inferior de la tormenta, lo que puede ser esencial para aumentar la comprensión del cambio de intensidad.

La financiación del Congreso apoya a los nuevos aviones no tripulados

El financiamiento federal posterior al huracán Sandy, la Ley de Asignaciones para el Socorro en Casos de Desastre de 2013, proporcionó a la NOAA la oportunidad de probar nueva tecnología con la esperanza de comprender y evaluar mejor la física de las tormentas que impulsan el cambio de intensidad. Un avión teledirigido no tripulado, llamado Coyote, hará precisamente eso. La Marina diseñó originalmente el Coyote para la vigilancia marítima. La NOAA planea hacer la transición de esta plataforma única a una "sonda inteligente" que pueda ser usada para la ciencia de los huracanes. Durante la temporada de huracanes de 2014, el Experimento de Vehículos de Aviones Pequeños no Tripulados pondrá a prueba la capacidad del Coyote en las tormentas, observando lo bien que maneja los vientos fuertes y el duro ambiente de los huracanes.

 

El Dr. Joe Cione tiene el Coyote UAS

Dr. Joe Cione of AOML’s Hurricane Research Division displays the Coyote UAV

 

Los científicos desplegarán la aeronave no tripulada de siete libras de la P-3 Orion de la misma manera que los dropsondes. Sin embargo, en lugar de ir a la deriva hacia la superficie del océano, el Coyote abrirá su envergadura de seis pies y volará a través de la tormenta. Puede ser controlado desde kilómetros de distancia, pero normalmente será pilotado por científicos a bordo de los P-3. Su diseño relativamente ligero requiere que el Coyote vuele con las corrientes de viento, pero será dirigido hacia arriba, hacia abajo y hacia los lados para navegar patrones de vuelo específicos para medir el núcleo interno y las altitudes más bajas de la tormenta.

 

Los huracanes son alimentados por el agua caliente del océano, y la información vital necesaria para comprender mejor y predecir el cambio de intensidad puede descansar cerca de la superficie del mar, donde las aeronaves tripuladas no pueden volar y las "dropsondes" sólo pasan por unos pocos segundos. Con su capacidad de volar durante dos horas en esta región, el Coyote ofrece la oportunidad de una recopilación de datos mucho más completa, en comparación con la tradicional sonda aerofotográfica.

Añadiendo un nuevo giro a la tecnología existente

La tradicional "dropsonde" en sí misma también recibirá una actualización para la temporada 2014 con la adición de un sensor para medir la temperatura de la superficie del mar en el momento del chapoteo. Este último punto de datos adicional proporcionará una información crítica en la interfaz aire-mar, el entorno en el que se produce la transferencia de energía y que es más difícil de observar en un entorno de huracán.

(image credit: NCAR)
 dropsonde

Sumergirse en el océano para mejorar las previsiones de huracanes

La temporada 2014 también contará con dos planeadores marinos, instrumentos de perfilación operados a distancia que se sumergen bajo la superficie del océano y luego vuelven a la superficie para transmitir observaciones de temperatura y salinidad. La NOAA está probando dos planeadores oceánicos en regiones críticas de huracanes del Caribe al norte y al sur de Puerto Rico. Los planeadores se desplegaron en julio y se recuperarán al final de la temporada de huracanes. Los planeadores harán un perfil de la parte superior del océano unas 10 veces al día, buceando a una profundidad de 1.000 pies y recogiendo datos a medida que ascienden. Cuando un planeador marino rompa la superficie, sus datos serán transmitidos al AOML y estarán disponibles en tiempo casi real a través de la web.

 

Sea Gliders listos para su despliegue en Puerto RicoDos planeadores listos para el despliegue del R/V Sultana,

frente a la costa de Puerto Rico (crédito: NOAA/AOML)

 

Además de estas nuevas tecnologías, la Ley de Asignaciones para el Socorro en Casos de Desastre de 2013 también proporcionó financiación para evaluar el impacto de los datos de estos y otros instrumentos en los modelos de previsión de huracanes. El AOML utilizará su experiencia en el Experimento de Simulación de Sistemas de Observación para evaluar la forma en que esas observaciones oceánicas pueden mejorar las previsiones de los cambios de trayectoria e intensidad de los huracanes.

 

La División de Investigación de Huracanes es una de las tres divisiones de investigación científica del AOML. Los científicos de la División de Investigaciones sobre Huracanes, y sus precursores, han estado volando hacia los huracanes durante casi 60 años y colaboran regularmente con otros asociados federales, universitarios e internacionales para aprovechar esos conocimientos para hacer avanzar la ciencia y la predicción de los huracanes a nivel mundial. Siga las últimas actividades de HRD durante esta temporada de investigación en Twitter o visitando el sitio web de la división.

Publicado originalmente en agosto de 2014 por Shannon Jones