En australisk vår skulle inte vara komplett utan åskväder och ett besök på Australian Bureau of Meteorologys väderradarwebbplats. Men en ny typ av radarteknik syftar till att göra väderradar ännu mer användbar, genom att hjälpa till att identifiera de stormar som packar hagel.

De flesta stormar ger bara regn, blixt och åska. Men andra kan medföra faror, inklusive destruktiv översvämning, vindar, stort hagel, och även enstaka tornado. För dessa potentiellt farliga stormar, presidiet utfärdar allvarliga åskväder.

För storstadsregioner, varningar identifierar allvarliga stormceller och deras troliga väg och faror. De ger en förutsägande "nowcast", t.ex. prognoser upp till tre timmar före påverkan för förorter som är i fara.

Vid övervakning av åskväder, väderradar är det primära verktyget för prognosmakare. Väderradar skannar atmosfären på flera nivåer, bygga en 3D-bild av åskväder, med en 2-D-version som visas på byråns webbplats.

Detta är särskilt viktigt för hagel, som bildar flera kilometer över marken i höga stormar där temperaturen ligger långt under fryspunkten.

När det gäller försäkrade förluster, hagelbyar har orsakat mer försäkrade förluster än någon annan typ av allvarliga väderhändelser i Australien. Brisbanes hagelbyar i november 2014 kostar uppskattningsvis 1,41 miljarder dollar, medan Sydneys april 1999 hagel, till 4,3 miljarder dollar, förblir nationens dyraste naturkatastrof.

Bryta isen

Ändå, att exakt upptäcka och uppskatta hagelstorlek från väderradar är fortfarande en utmaning för forskare. Denna utmaning härrör från mångfalden av hagel. Hagelstenar kan vara stora eller små, tätt eller glest fördelad, blandat med regn, eller någon kombination av ovanstående.

Konventionella radar mäter spridningen av radarstrålarna när de passerar genom nederbörd. Dock, några stora hagelstenar kan se likadana ut som många små, gör det svårt att avgöra hagelns storlek.

En ny typ av radarteknik som kallas "dubbelpolarisering" eller "dubbelpol" kan lösa detta problem. Istället för att använda en enda radarstråle, dual-pol använder två samtidiga strålar inriktade horisontellt och vertikalt. När dessa strålar sprider ut nederbörd, de ger relativa mått på horisontell och vertikal storlek.

Därför, en observatör kan se skillnaden mellan plattare former av regndroppar och rundare former av hagelstenar. Dual-pol kan också mera noggrant mäta storleken och densiteten på regndroppar, och om det är en blandning eller bara regn.

Tillsammans, dessa funktioner innebär att dual-pol är en spelväxlare för hageldetektering, storleksuppskattning och nowcasting.

In i stormens öga

Dubbelpolig information strömmar nu från de nyligen uppgraderade operativa radarna i Adelaide, Melbourne, Sydney och Brisbane. Det gör det möjligt för prognosmakare att upptäcka hagel tidigare och med större självförtroende.

Dock, mer arbete krävs för att exakt uppskatta hagelstorleken med hjälp av dubbelpol. Den idealiska platsen för sådan forskning är utan tvekan sydöstra Queensland, östkustens hagelhuvudstad.

När det gäller åskväder, ingenting är närmare verkligheten än vetenskapliga observationer inifrån stormen. Förr, detta tillvägagångssätt ansågs för dyrt, riskabelt och krävande. Istället, forskare använde sig av modeller eller historiska rapporter.

Atmospheric Observations Research Group vid University of Queensland (UQ) har utvecklat en unik kapacitet i Australien för att distribuera mobil väderinstrument för svår väderforskning. I samarbete med UQ Wind Research Laboratory, Guy Carpenter och personal på Bureau of Meteorologys kontor i Brisbane, Storms Hazards Testbed har inrättats för att främja nuutsändningen av hagel- och vindrisker.

Under de kommande två till tre åren, testbädden tar en mobil väderradar, meteorologiska ballonger, vindmätningstorn och hagelstoringssensorer in i och runt kraftiga åskväder. Data från dessa instrument ger högupplösta fallstudier och mark-sanningsverifieringsdata för faror som observerats av presidiets dual-pol radar.

Sedan början av oktober har vi har fångat upp och provtagit fem hagelbyar. Om du ser en konvoj med UQ -fordon på väg mot olycksbådande mörka moln, gå i motsatt riktning och följ oss på Facebook istället.

Tyvärr, UQ stormjagande team kan inte ta sig till alla allvarliga åskväder, så vi behöver din hjälp! Projektet behöver medborgarforskare i sydöstra Queensland för att rapportera hagel genom #UQhail. Håll en linjal eller ett objekt i skala (mynt är bra) till hands och, när en hagel har passerat säkert, mäta den största hagelstenen.

Skicka rapporter via uqhail.com, e-post, Facebook eller Twitter. Vi uppskattar mycket foton med en linjal eller referensobjekt och ungefärlig plats för haglet.

Kombinera mätningar, haglrapporter och Meteorologiska byråns dubbelpoliga väderradardata, vi arbetar för att utveckla algoritmer som gör att hagel kan förutsägas mer exakt. Detta kommer att ge större förtroende för varningar och de viktiga extra minuterna när bilar kan flyttas ur vägen, minska stormens påverkan.

Avancerade tekniker som utvecklats från stormjakt och medborgarvetenskapliga data kommer att tillämpas över det australiensiska dubbelpoliga radarnätet i Sydney, Melbourne och Adelaide.

Vem vet, i framtiden om presidiets väderradar visar ett åskväder på väg mot dig, dina rapporter kan till och med ha hjälpt till att utveckla den prognosen.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.