Kan bevattning av grödor påverka molnen som bildas högt över jordbruksfält? Visst kan det, säger atmosfärsforskare.

Jordbruksbevattning för att möta en växande efterfrågan på mat tillför betydande mängder vatten till markytan och förändrar regional markanvändning och marktäckning. Dessa förändringar påverkar lägre atmosfärcirkulation, som kan påverka molnutveckling och nederbörd.

För att ytterligare förstå hur bevattning kan påverka nederbörden, forskare från flera institutioner har gått ihop för ett National Science Foundation (NSF)-finansierat projekt känt som Great Plains Irrigation Experiment, eller GRAINEX.

"Tidigare studier har funnit att Great Plains är en hotspot där markfuktighet spelar en viktig roll i molnbildning och nederbörd, "sa Nick Anderson, en programdirektör vid NSF:s avdelning för atmosfärs- och georymdvetenskap, som finansierade forskningen. "Förändringar i markanvändning och bevattning för jordbruksaktiviteter kan vara viktiga i interaktioner mellan land och atmosfär i denna region. Resultaten från denna studie kommer att vara värdefulla för vår förståelse av sambandet mellan bevattning och nederbörd."

Forskare från sex partnerinstitutioner – University of Nebraska-Lincoln (UNL), Western Kentucky University (WKU), University of Alabama at Huntsville (UAH), University of Colorado i Boulder (CU), National Center for Atmospheric Research (NCAR) och Center for Severe Weather Research – började samla in data i slutet av maj över en 3, 600 kvadratkilometer i sydöstra Nebraska. Datainsamlingen fortsätter i slutet av juli.

Resultaten av studien kommer så småningom att hjälpa jordbruksplanering och väderprognoser i USA och andra delar av världen, sa forskarna.

Rezaul Mahmood, chef för High Plains Regional Climate Center vid UNL, leder projektet. Andra medledare är Udaysankar Nair från UAH, Eric Rappin från WKU, och Roger Pielke Sr. från CU.

"Vi utformade det här forskningsprojektet för att äga rum under en tvåmånadersperiod för att vi ska kunna förstå effekterna av bevattning direkt när den börjar, och under sin maximala tillämpning i mitten till slutet av juli, sa Mahmood.

"Studien omfattar övergångsregionen mellan extensivt bevattnade områden och torra eller icke-bevattnade områden. Experimentets inställning erbjuder en unik möjlighet att undersöka inflytandet av dessa olika markytor och marktäckningsregioner sida vid sida."

Projektet omfattar utplacering av 80 meteorologiska stationer och flera olika metoder för att samla in data:

• Mätningar av flöden av vatten och energi från sex bevattnade och sex icke-bevattnade platser.
• Radarobservationer av den lägre atmosfären från tre platser.
• Väderballongbaserade observationer av atmosfären från fem platser.
• Två ytlägen med en serie instrument som samlar in data om den lägre atmosfären.

Dessa data kommer att analyseras och användas, tillsammans med modellapplikationer, för att bestämma effekterna av bevattning på nederbörd på Great Plains. Teamet kommer att använda NCAR:s superdatoranläggning, förutom beräkningsfaciliteter vid WKU, UAH och UNL, för modelleringen.