Snöstormar kan skapa förödelse över hela USA, men särskilt på östkusten. Snö är den minst förstådda formen av nederbörd, med stora snöstormar bland de svåraste väderhändelserna att förutse. Men människor förlitar sig på dessa prognoser för att vara säkra, planera resvägar och besluta om du vill stänga skolor eller företag.

För att bättre förstå stora, störande snöstormar, en atmosfärforskare vid University of Washington kommer att leda en NASA -fältkampanj i vinter för att flyga genom stora snöstormar längs östkusten. Det multinstitutionella teamet kommer att observera snö när det bildas i moln för att hjälpa till med satellitövervakning av snöfall och i slutändan förbättra prognoser.

"I en stor snöstorm, snön är inte jämnt fördelad. Vissa platser hamnar verkligen, men andra, till och med i närheten, får inte nästan lika mycket. Vi vill förstå processerna bakom det, "sade huvudutredaren Lynn McMurdie, en universitetslektor i UW i atmosfäriska vetenskaper.

NASA-undersökningen av mikrofysik och nederbörd för stormar vid Atlantkusten, eller IMPACTS -kampanj, kommer att baseras på NASA:s Wallops Flight Facility vid Virginia -kusten. Kampanjen på sex veckor pågår 15 januari till slutet av februari 2020, med ytterligare kampanjer i samma region under vintrarna 2021 och 2022.

"Vintermoln innehåller regioner som genererar mer snö, kallas snöband, "Sa McMurdie." Vi hoppas kunna förstå varför dessa snöband bildas, och hur de utvecklas med stormen som utvecklas. Om vi ​​kan förstå processerna i molnen, vi kan bättre förutsäga hur de fördelar snöfall till oss på marken. "

IMPACTS är den första fältkampanjen för att studera östkustens snöstormar på 30 år, och den mest omfattande studien av nordöstra snöstormar hittills.

McMurdie ledde en tidigare NASA -fältkampanj 2015 som mätte regn och snö över Washington -statens olympiska halvö. Denna insats fokuserade mest på regn över bergig terräng; den här kommer att fokusera på snö, och över relativt plattare terräng. På östra kusten, kombinationen av kall luft från Kanada och fukt från Atlanten kan ge stora snöstormar som sträcker sig från Georgien till Maine.

"Under tre år har vi behöver minst sex bra stormar, "Sa McMurdie." Vi förväntar oss mycket mer, men de kanske inte är bra stormar. Och vi vill ha lite redundans för att se till att vi har alla instrument som fungerar under dessa evenemang och att prova på olika stormintensiteter. "

Två flygplan samlar in observationer. En är den högflygande ER-2 som flyger på 20 kilometer (12 miles) höjd. En enda specialiserad pilot bär rymddräkt och bär syre, och planets breda vingar låter det flyga genom tunnare luft. Det flygplanet kommer att samla storskaliga observationer ovanför molnen.

"Instrumenten på ER-2 kommer att vara desamma som de som flygs på satelliter, "Sade McMurdie." Men flygplanet är närmare jorden och vi kan berätta vart det ska gå, så att vi kan prova regioner om och om igen. "

Det andra flygplanet är ett P-3-forskningsflygplan som kommer att resa genom molnen, lägre än kommersiella plan, för en humpigare flygning som erbjuder en närbild av snöpartiklar. Instrument ombord kommer att övervaka exakt vilka typer av snö som bildas och faller från molnen. P-3 kommer också att släppa ballonger över havet som bär en låda med instrument för att mäta temperatur, luftfuktighet och vind.

Snö är en utmaning att upptäcka från rymden eftersom satellitmodeller antar att snökristallen är en enkel geometrisk form, vilket inte är realistiskt. Den mest kända snöformen, snöflingor, är särskilt knepiga att avbilda från rymden. Det nedre flygplanet innehåller instrument som kan avbilda enskilda flingor från två vinklar, för att fånga dem direkt och i profil.

"Snö kan ha hundratals olika former, vilket inte är lätt att göra matematiskt, "Sa McMurdie." Geometrien ensam räcker för att tappa dig. Att anta att din snö ser ut som runda saker är inte vad som händer på himlen. "

P-3, som utrustades i november med de instrument som den kommer att bära under denna kampanj, kommer att vara baserat i Virginia. Den högflygande ER-2 kommer att vara baserad i Georgien, utanför stormcentra för enklare start och landning. Teamet hoppas kunna observera stormar runt New York State inklusive Long Island, där partners samlar markobservationer. De sista flygvägarna beror på de stormvägar som naturen levererar.

Under dagarna fram till en lovande storm, uppdragsforskarna kommer att kartlägga flygvägarna. Beroende på hur långt stormen är från Wallops Flight Facility, som bestämmer restiden till stormen, flygplanet kan samla observationer i fyra till sex timmar. Kampanjen kommer också att använda markinstrument och ballonger för att hjälpa till att komplettera bilden.

Observationerna kommer att användas för att studera hur snöstormar utvecklas och förbättra satellitobservationer av snöfall.

"Jag älskar bara vinterstormar, de har alltid fascinerat mig. Så det är väldigt spännande att ta reda på hur de fungerar, och hur snön fördelas som den gör, "Sa McMurdie.