Orkaan Laura was een orkaan van categorie 4 die in augustus 2020 aan land kwam. Laura raasde over het zuidwesten van Louisiana met windsnelheden tot 150 km/u, stormvloeden die 15 voet bereikten en tot 10 inches regen. De storm zorgde ervoor dat meer dan 900.000 huizen zonder stroom kwamen te zitten, veroorzaakte meer dan een miljard dollar schade en eiste 26 levens.
Een groep wetenschappers en ingenieurs van verschillende universiteiten, het Center for Severe Weather Research en NOAA kwamen samen aan de Golfkust om de storm te observeren. De groep maakt deel uit van het Digital Hurricane Consortium, een overkoepelende organisatie die bestaande veldactiviteiten coördineert om wind-, regen-, stormopzet- en golfgegevens te verzamelen en te analyseren.
Wetenschappers van de Universiteit van Alabama in Huntsville (UAH) brachten een mobiele Baron radar genaamd Mobile Alabama X-band dual-polarisatieradar (MAX). MAX heeft bewezen een waardevol instrument te zijn voor het verzamelen van wind- en neerslaggegevens, vooral tijdens tropische en tornadische gebeurtenissen. Het UAH Severe Weather Institute - Radar and Lightning Laboratories (SWIRLL) gebruikt MAX voor bijna al zijn veldwerk. Wetenschappers van UAH hebben MAX gebruikt in combinatie met de Advanced Radar for Meteorological and Operational Research (ARMOR) Doppler weerradar om gegevens te verzamelen over windstromingen in de grenslaag tijdens mogelijk tornadische stormen. ARMOR is een Baron C-Band, Dual-Polarimetrische radar op Huntsville International Airport. MAX heeft ook waardevolle gegevens opgeleverd in combinatie met atmosferische profileringssystemen die verticale profielen geven van onder andere temperatuur, wind, vochtigheid en wolkenbasis.
"Het mooie van MAX is dat het context biedt waarbinnen we met onze profilerobservaties, horizontale variaties dus. We kunnen zien wat er gebeurt rond de profilerlocaties zodat we dat in context kunnen plaatsen. MAX biedt dat wanneer we geen andere radardekking hebben," zei Kevin Knupp, hoogleraar atmosfeerwetenschappen aan UAH.
Voor de orkaan Laura stond MAX op een viaduct van de Interstate 10 net ten westen van Lake Charles, LA, dertig mijl ten noorden van waar de storm aan land kwam in Cameron, LA. Op ongeveer 18 km afstand van MAX stond een C-band Shared Mobile Atmospheric Research and Teaching Radar (SMART) van de Universiteit van Oklahoma.
"Die locatie zorgde voor een korte basislijn met een van de mobiele C-band units, zodat we de luchtstroming in de grenslaag met een hogere resolutie konden ophalen," zei Knupp.
MAX en SMART verzamelden dubbele doppler retrievals met hoge resolutie over een gebied van 20 bij 20 kilometer. De twee radars werken goed als een tandem, de kortere golflengtes van de X-band MAX detecteren meer details van deeltjes in de lucht. De langere golflengtes van de C-band SMART hebben minder last van verzwakking in de regen, waardoor deze een groter bereik kan bestrijken. Max voerde zowel volumescans uit van een halve tot 25 graden hoogte als Range Height Indicator (RHI) scans in een opwaartse richting om naar de structuur van de wind te kijken.
De gegevens van MAX en SMART kunnen worden samengevoegd en verwerkt om het windveld op meerdere niveaus in de atmosfeer te verkrijgen, in dit geval waarschijnlijk 200 meter tot vier kilometer boven de grond. Op de tweede plaats komt een Velocity-azimuth Display (VAD) analyse, waarbij gegevens uit de 360-graden sweeps worden gehaald.
"We kunnen dat ontbinden in een totale wind, windrichting en -snelheid," zei Knupp. "Door naar verschillende combinaties van hoogtes, hoeken en bereiken te kijken, kun je een echt verticaal profiel met hoge resolutie van de horizontale winden samenstellen."
De analyse van MAX-gegevens van de orkaan Laura richt zich op twee zaken. De eerste is een beter begrip krijgen van hoe het oog van de orkaan en de algehele intensiteit van de storm veranderen tijdens de landing en de factoren die deze veranderingen bepalen. Laura bleek een waardevolle orkaan te zijn voor wetenschappers omdat het een groot oog ontwikkelde voordat het land bereikte, waardoor MAX en de andere meteorologische apparatuur langs de kust van Louisiana kwaliteitswaarnemingen konden doen.
Ingenieurs kunnen de gegevens ook gebruiken om te analyseren hoe windsnelheid samenhangt met structurele schade. Hun bevindingen kunnen worden toegepast bij het ontwerpen en bouwen van huizen, gebouwen, bruggen en andere constructies die beter bestand zijn tegen de harde wind die een orkaan met zich meebrengt.
