O furacão Laura foi um furacão de categoria quatro que atingiu a costa em agosto de 2020. O Laura atingiu o sudoeste do Louisiana com ventos que atingiram 150 mph, tempestades que chegaram a 15 pés e até 10 polegadas de chuva. A tempestade derrubou a eletricidade em mais de 900 000 casas, causou mais de mil milhões de dólares de prejuízos e causou 26 mortos.

Um grupo de cientistas e engenheiros de várias universidades, o Center for Severe Weather Research e a NOAA convergiram para a Costa do Golfo para observar a tempestade. O grupo faz parte do Consórcio Digital de Furacões, uma organização que coordena as actividades de campo existentes para recolher e analisar dados sobre o vento, a chuva, a tempestade e as ondas.

Imagem de satélite do furacão Laura à medida que se aproxima da costa do Golfo.
Imagem de satélite do furacão Laura à medida que se aproxima da costa do Golfo.

Cientistas da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) trouxeram um radar móvel Baron chamado Mobile Alabama X-band dual-polarization radar (MAX). O MAX provou ser uma ferramenta valiosa para a recolha de dados sobre o vento e a precipitação, particularmente durante eventos tropicais e tornádicos. O Instituto de Meteorologia Severa da UAH - Laboratórios de Radar e Raios (SWIRLL) utiliza o MAX em quase todas as suas operações de campo. Os cientistas da UAH usaram o MAX em conjunto com o radar meteorológico Doppler do Radar Avançado para Investigação Meteorológica e Operacional (ARMOR) para recolher dados sobre fluxos de vento na camada limite durante tempestades potencialmente tornádicas. O ARMOR é um radar Baron de Banda C, Dual-Polarimétrico, localizado no Aeroporto Internacional de Huntsville. O MAX também produziu dados valiosos quando emparelhado com sistemas de perfil atmosférico que fornecem perfis verticais de temperatura, vento, humidade, base de nuvens, entre outros.

"A beleza do MAX é que fornece o contexto dentro do qual fazemos as nossas observações de perfis, variações horizontais, por outras palavras. Podemos ver o que se está a passar à volta das localizações dos perfis para podermos contextualizar. O MAX fornece-nos isso quando não temos qualquer outra cobertura de radar", disse Kevin Knupp, professor de Ciências Atmosféricas na UAH.

MAX posicionado perto de Lake Charles, LA, durante o furacão Laura.
MAX posicionado perto de Lake Charles, LA, durante o furacão Laura.

Para o Furacão Laura, o MAX foi posicionado num viaduto da Interstate 10 a oeste de Lake Charles, LA, trinta milhas a norte do local onde a tempestade atingiu Cameron, LA. A cerca de 18 km de distância do MAX estava um Radar Móvel Partilhado de Investigação Atmosférica e Ensino (SMART) de banda C da Universidade de Oklahoma.

"Esta localização proporcionou uma linha de base curta com uma das unidades móveis de banda C para que pudéssemos obter um fluxo de ar recuperado com maior resolução na camada limite", disse Knupp.

O MAX e o SMART recolheram dados de alta resolução com doppler duplo num domínio de 20 por 20 quilómetros. Os dois radares funcionam bem como um tandem, os comprimentos de onda mais curtos da banda X do MAX detectam mais detalhes sobre as partículas no ar. Os comprimentos de onda mais longos do SMART de banda C sofrem menos atenuação na chuva, o que lhe permite cobrir uma gama maior. O Max efectuou tanto varreduras de volume variando de meio a 25 graus de elevação, como varreduras de Indicador de Altura de Alcance (RHI) na direção do vento para observar a estrutura do vento.

Os dados do MAX e do SMART podem ser fundidos e processados para recuperar o campo de vento em vários níveis da atmosfera, neste caso, provavelmente entre 200 metros e quatro quilómetros acima do solo. Em segundo lugar, viria uma análise do ecrã de velocidade-azimute (VAD), que envolve a obtenção de dados das varreduras de 360 graus.

"Podemos decompor isso em vento total, direção e velocidade do vento", disse Knupp. "Ao analisar várias combinações de elevações, ângulos e alcances, é possível criar um perfil vertical de alta resolução dos ventos horizontais".

Dados de velocidade recolhidos pelo MAX durante os rastreios RHI (Range Height Indicator) do furacão Laura.
Dados de velocidade recolhidos pelo MAX durante os rastreios RHI (Range Height Indicator) do furacão Laura.

A análise dos dados MAX relativos ao landfall do furacão Laura centrar-se-á em duas questões. Uma delas é compreender melhor a forma como o olho do furacão e a intensidade global da tempestade se alteram durante o landfall e os factores que determinam essas alterações. O Laura provou ser um furacão valioso para os cientistas porque desenvolveu um grande olho antes de chegar a terra, proporcionando uma oportunidade para observações de qualidade do MAX e de outros equipamentos meteorológicos estacionados ao longo da costa do Louisiana.

Os engenheiros também poderão utilizar os dados para analisar a relação entre a velocidade do vento e os danos estruturais. As suas conclusões podem ser aplicadas na conceção e construção de casas, edifícios, pontes e outras estruturas mais resistentes aos ventos fortes provocados por um furacão.

Dados de refletividade recolhidos pelo MAX durante os rastreios RHI (Range Height Indicator) do furacão Laura.
Dados de refletividade recolhidos pelo MAX durante os rastreios RHI (Range Height Indicator) do furacão Laura.