En ny tidning ledd av Dr. Simon Proud, forskarassistent vid institutionen för fysik och National Center for Earth Observation, beskriver en aldrig tidigare skådad kall temperatur uppmätt på toppen av ett kraftigt åskmoln i Stilla havet av en satellit som kretsar runt jorden. Denna temperatur på -111°C är mer än 30°C kallare än typiska stormmoln och är den kallaste kända mätningen av stormmolnstemperatur.

I den lägsta delen av jordens atmosfär, känd som troposfären, lufttemperaturen minskar med höjden och kan nå så lågt som -90°C i tropikerna. Åskväder och tropiska cykloner kan växa till höga höjder, upp till 18 km (11 mi), och därför blir toppen av dessa stormmoln extremt kalla. Temperaturmätande sensorer ombord på satelliter som kretsar runt jorden kan upptäcka dessa kalla moln:Gör det möjligt för meteorologer att övervaka sådana stormar och utfärda varningar för svåra väderförhållanden.

Den 29 december 2018, VIIRS-sensorn ombord på den amerikanska NOAA-20-satelliten, flög över ett kraftigt åskväder i sydvästra Stilla havet, cirka 400 km söder om Nauru. Denna storm var så kraftig att den trängde genom troposfären och in i stratosfären; fortsätter att svalna när den ökade i höjd trots att den omgivande luften var varmare:En händelse som kallas en överskjutande topp. Detta överskott ledde till att stormmolnet blev den kallaste kända stormmolnstemperaturen som registrerats, -111°C, och molnens toppar nådde en höjd av över 20,5 km (12,8 mi) över havet.

"Den här stormen uppnådde en aldrig tidigare skådad temperatur som tänjer på gränserna för vad nuvarande satellitsensorer kan mäta", förklarar Dr. Proud. "Vi upptäckte att dessa riktigt kalla temperaturer verkar bli allt vanligare – med samma antal extremt kalla temperaturer i de senaste tre åren som under de 13 åren dessförinnan. Det här är viktigt, eftersom åskväder med kallare moln tenderar att vara mer extrema, och farligare för människor på marken på grund av hagel, blixtar och vind. Vi måste nu förstå om denna ökning beror på vårt förändrade klimat eller om det beror på en "perfekt storm" av väderförhållanden som producerar utbrott av extrema åskväder under de senaste åren."

Framgången för VIIRS att identifiera dessa kalla temperaturer beror på dess förmåga att mäta på exceptionellt detaljerade rumsliga skalor. Medförfattare Scott Bachmeier, en forskningsmeteorolog vid Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies/Space Science and Engineering Center, University of Wisconsin-Madison, förklarar att "eftersom den kallaste delen av ett kallt överskjutande topptorn ibland kan vara 1 km eller mindre, den överlägsna rumsliga upplösningen för polära satellitinstrument (som VIIRS och MODIS) ger en mer exakt detektering av den överskjutande toppens termiska egenskaper jämfört med instrument som bärs ombord på geostationära satelliter" som är vanligare för väderövervakning. Kommande satellituppdrag, såsom EUMETSATs MetOp-Second Generation, kommer att möjliggöra ännu mer detaljerad analys av framtida extrema stormhändelser.

NCEO-personalens arbete med att förstå osäkerhet och designa framtida satellituppdrag är avgörande för att övervaka sådana kalla moln:Sensorer är mindre exakta vid kallare temperaturer och utan exakt kunskap om denna osäkerhet försvåras vår förmåga att övervaka om extrema stormar blir allt vanligare.