Som fältforskare vet, ibland är vetenskapen du tänker göra inte det du slutar göra. Men drivkraften för kunskap är orubblig, och forskare hittar ett sätt att få jobbet gjort, även om det innebär att byta kurs, manövrera byråkratiska hinder och vänta på motgångar. Flexibilitet är nyckeln till fältkampanjer, och ibland är belöningen i de oväntade upptäckterna.

Ett team av forskare vid Colorado State University kan intyga denna senaste erfarenhet. Institutionen för atmosfärsvetenskapliga forskare seglade på det amerikanska forskningsfartyget R/V Thomas G. Thompson i augusti och september för att studera nederbörd i det tropiska västra Stilla havet. Deras projekt, förökning av intrasäsongs tropiska oscillationer, eller KOLV, söker en bättre förståelse av nederbördsprocesser på detta område, för att bättre förstå vädret över den marina kontinenten, i sydöstra kontinentala Asien, och även i USA

"PISTON hade många utmaningar eftersom det var ett komplext, internationella experiment. Men många av de utmaningar vi står inför kommer med verksamheten att göra denna typ av vetenskap, "sade professor Steven Rutledge, ledande huvudutredare för PISTONs atmosfäriska komponent. "I slutet, allt löste sig. "

En komplex uppsättning faktorer bidrar till tropiskt väder, kräver att PISTON ska vara en omfattande fältkampanj som omfattar intensiv numerisk modellering och observation. Fjorton universitet och flera nationella och internationella organisationer samarbetade kring projektet, med finansiering för den amerikanska delen som tillhandahålls av Office of Naval Research.

Att ta en omväg

Som med alla jobb som är så stora och komplicerade, PISTON stötte på några utmaningar på vägen. PISTON omdirigerades till internationella vatten långt öster om Filippinerna efter att Filippinerna nekat samarbetestillstånd för att bedriva forskning i Sydkinesiska havet strax väster om landets största ö, Luzon.

"Ändringen av platsen tillät oss att göra olika vetenskaper, att undersöka atmosfären och havet innan, under och efter tyfonernas gång, Sa Rutledge.

Rutlednings forskargrupp använde PISTONs två huvudinstrument för mätning av atmosfäriska egenskaper, den nya SEA-POL C-bandet polarimetrisk radar-på sitt andra uppdrag sedan den konstruerades och byggdes vid CSU-och ett CSU-radiosonsystem. Teamet genomförde kontinuerliga radar- och atmosfäriska klingande observationer på två 30-dagars kryssningar, samla in en mängd data som tar minst två år att analysera. Några av tyfonobservationerna var de första i sitt slag.

"Att gå öster om Luzon i internationella vatten tillät oss att samla några unika, förstagångsobservationer där en skeppsbaserad polarimetrisk radar, SEA-POL, dokumenterade utfällningsmönstren för spiral- och yttre band associerade med flera tyfoner. "

Upplever tekniska svårigheter

Innan CSU -forskarna kunde samla in data, dock, de hanterade ett annat bakslag. En av R/V Thompsons huvudmotorer överhettades när han seglade från Bengalsbukten för att hämta PISTON -besättningen i södra Taiwan. Det tog en hel vecka att byta alla cylinderhuvuden på motorn, medan CSU -teamet väntade på förseningen i hamnstaden Kaohsiung, Taiwan.

"När teknik används på fältet under stressiga förhållanden, saker går sönder ibland vilket är svårt att uppskatta för en modellare som jag, som mest sitter framför sin datorskärm hela dagen, "sade professor Eric Maloney, som ledde utvecklingen av vetenskapsplanen för PISTON. "Det är bra för skrivbordsbundna människor som jag att gå in på fältet och uppskatta detta ibland."

En gång i gång, forskare spårade stora regnband och deras interaktioner med den dagliga cykeln av nederbörd, tyfoner och atmosfäriska vågor, med hjälp av en mängd olika verktyg och sofistikerade regionala modeller, inklusive RAMS -modellen utvecklad och underhållen av professor Sue van den Heevers forskargrupp vid CSU. Maloney och forskaren Emily Riley Dellaripa ledde en stor modellkomponent, och docent Michael Bell och hans grupp ledde prognoser, tillhandahålla dagliga prognossammanfattningar till forskare på R/V Thompson. Van den Heever och hennes grupp var inblandade i PISTONs numeriska modelleringsaktiviteter, och professor i el- och datateknik professor V. Chandrasekar ledde SEA-POL-teknikteamet (Jim George, Francesc Junyent och Alex Morin) för att se till att SEA-POL var i toppskick för den rigorösa utplaceringen. Mer än 20 andra doktorander och forskare från Maloney, Klocka, Rutledge och van den Heever forskargrupper bidrog till fältobservationer, prognoser, databehandling och modellering.

Modellerings- och dataanalysaktiviteter kommer att fortsätta under de närmaste åren, inklusive analys och jämförelse av modellresultat med observationer gjorda på fältet. Och PISTON -forskare kan få en chans att återkomma till de forskningsmål de ursprungligen föreslog. Det finns en möjlighet att Filippinerna kommer att godkänna en resa till Sydkinesiska havet, projektets ursprungliga destination, nästa sommar. Oavsett, forskarna är beredda att anpassa och improvisera efter behov, eftersom, som Rutledge påpekar, det är en viktig del av jobbet.

"Fältarbete handlar om att anpassa sig i farten."