Åskväder inbäddade i indiska monsunsystem kan översvämma områden med dussintals centimeter regn på kort tid, orsakar allvarliga översvämningar och förluster av hundratals liv varje år. Bättre förutsägelser om när, var och hur mycket regn som kommer att falla är nyckeln till att rädda egendom och liv.

Ett samarbete, ledd av Purdue Universitys Dev Niyogi, professor i agronomi och jord, atmosfäriska och planetära vetenskaper, med kollegor från Indian Institute of Technology Bhubaneswar, National Institute of Technology Rourkela, den kinesiska akademin för meteorologisk vetenskap, det indiska ministeriet för geovetenskaper och U.S. National Center of Atmospheric Research utvecklade flera decenniers markfuktighet och marktemperaturfält med hjälp av olika yt- och satellitdata. De har visat att finskalig data, aldrig tidigare tillgängligt för Indiens monsunregioner, är en avgörande ingrediens för att förstå och förbättra förutsägelser om hur våldsamma stormar kommer att bete sig över land.

Precis som stormar ändrar beteende baserat på landskapet – som att flytta från vatten till land – eller från att möta en kall eller varm front, de reagerar också på förändringar i våta eller torra och varma kontra kallare jordar.

"Under lång tid har indisk monsunforskning fokuserats som en oceanisk återkoppling, men på senare år har vi sett lokalt kraftigt regn inbäddat i åskväder med översvämningar och molnskurar som inträffar över land, sade Niyogi, vars resultat publicerades i tidskriften Vetenskapliga data . "Dessa åskväder blossar ofta upp för att de reagerar på en gräns – vilket betyder en kant av en annan miljö. Vad vi har lärt oss är att gradienter i markfuktighet och marktemperatur hjälper till att skapa en atmosfärisk frontalgräns och kan släppa lös våldsamma reaktioner från en storm . Att förstå dessa platser klimatologiskt är därför ganska viktigt för att hjälpa dessa förutsägelser."

Niyogi och kollegor arbetade mer än tre år på en intensiv, samarbetsprojekt som stöddes av U.S. National Science Foundation och Indiens ministerium för geovetenskaper under National Monsoon Mission för att sammanställa olika datauppsättningar och assimilera globala satellitdata om jordfuktighet och marktemperatur från 1981-2017 och framåt. Deras produkt ger nu rutnätsdata var tredje timme för varje 4 km mark som ger markfuktighet och temperatur i Indien. I kombination med observerat väder under den perioden, data kan förbättra modeller som används för att förutsäga framtida stormar.

"Denna data är användbar för en mängd applikationer, inklusive för att hjälpa till att fatta beslut om var vi ska odla grödor eller platser där vi kan anpassa oss för att förhindra översvämningar eller erosion, " sa Niyogi.

Niyogi tillade att datainsamlingen var möjlig på grund av investeringen som Indien har gjort genom sitt Monsoonmission och partnerskapet Purdue har skapat med den indiska regeringen och forskare.

"Arbetar tillsammans, mellan Purdue och de indiska lagen, samt det stöd vi fick på båda sidor, vi skulle kunna skapa en produkt som har varit önskad i ett antal decennier nu, " Niyogi sa. "Det är verkligen uppmuntrande att se att i skärningspunkten mellan teknik och mänskligt samarbete, idéer kan omvandlas till användbara produkter."