En forskargrupp från University of Oklahoma med Advanced Radar Research Center har utvecklat den första numeriska polarimetriska radarsimulatorn för att studera och karakterisera spridningsmekanismer för skräppartiklar i tornados. Att karakterisera skrotfältet hos en tornado är avgörande eftersom flygande skräp orsakar de flesta dödsfall i tornado. Tornado -skräpegenskaper är dåligt förstådda trots att uppgraderingen av nationens radarnätverk till dubbelpolarimetrisk radar erbjuder potentiellt värdefulla funktioner för att förbättra tornadovarningar och nowcasting.

"Dessa resultat är viktiga för operativa väderprognoser och räddningschefer, säger Nick Anderson, programdirektör i National Science Foundation Division of Atmospheric and Geospace Sciences, som finansierade forskningen. "En förbättrad förståelse för vad väderradarer berättar om tornado skräp kan hjälpa till att ge mer exakta tornado varningar, och snabbt rikta räddningspersonal till drabbade områden. "

"Med denna simulator, vi kan förklara i detalj för det operativa vädergemenskapen det tornadiska ekot från den polarimetriska radaren, "sade Robert Palmer, ARRC verkställande direktör. "Signalen som tas emot av den dubbla polarimetriska radarn är inte lätt att förstå eftersom regn blandas med skräpet. Den kunskap vi får från denna studie kommer att förbättra tornado-upptäckt och uppskattning av skador i realtid."

Många kontrollerade anekoiska kammarmätningar av tornadiskt skräp utfördes på Radar Innovations Laboratory på OU Research Campus för att bestämma spridningsegenskaperna hos flera skräptyper - löv, bältros och brädor. Palmer, D.J. Bodine, B.L. Chong, C.J. Fulton och S.M. Torres, mitten, och OU Schools of Electrical and Computer Engineering and Meteorology, utvecklat simulatorn för att ge jämförelser för faktiska polarimetriska radarmätningar.

Innan denna studie, det fanns många obesvarade frågor relaterade till spridning av tornado -skräp, som att veta hur storleken, koncentration och form av olika skräptyper påverkar polarimetriska variabler. Hur radarn identifierar skräpet är lika viktigt. Riktning av skräp gör skillnad såväl som hur skräpet faller genom atmosfären. Övergripande, förståelse för skräpspridningsegenskaper hjälper till att upptäcka sambandet mellan skräpegenskaper, såsom loftning och centrifugering, och tornado dynamik.

OU -gruppmedlemmar var ansvariga för olika aspekter av denna studie. Samordning av skadeundersökningar och insamling av skräpprover leddes av Bodine. Fältförsök designades av teammedlemmar i samarbete med Howard Bluestein, OU School of Meteorology. Elektromagnetiska simuleringar och anekoiska kammarexperiment leddes av Fulton. Signalbehandlingsalgoritmerna utvecklades av Torres och hans team. Cheong ledde teamet för utveckling av simuleringar.