El Laboratorio Nacional de Tormentas Severas ( NSSL , por sus siglas en inglés ) es un laboratorio de investigación meteorológica de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) que depende de la Oficina de Investigación Oceánica y Atmosférica. Es uno de los siete Laboratorios de Investigación (RL, por sus siglas en inglés) de la NOAA. [1]
El NSSL estudia el radar meteorológico, los tornados, las inundaciones repentinas, los rayos, los vientos dañinos, el granizo y el clima invernal en Norman, Oklahoma, utilizando diversas técnicas y herramientas en su HWT (Hazardous Weather Testbed). Los meteorólogos del NSSL desarrollaron el primer radar Doppler para la observación meteorológica y contribuyeron al desarrollo del NEXRAD (WSR-88D).
El NSSL tiene una asociación con el Instituto Cooperativo para la Investigación y Operaciones sobre Clima Severo y de Alto Impacto (CIWRO) de la Universidad de Oklahoma que permite la colaboración y participación de estudiantes y científicos visitantes en la realización de investigaciones. [2] El Laboratorio también trabaja en estrecha colaboración con el Centro de Predicción de Tormentas (SPC) y la Oficina de Pronósticos del Servicio Meteorológico Nacional de Norman, que están ubicados en el Centro Meteorológico Nacional (NWC) en Norman, Oklahoma . [2] El NWC alberga una combinación de la Universidad de Oklahoma, la NOAA y organizaciones estatales que trabajan en colaboración.
En 1962, un equipo de investigación del Proyecto Nacional de Tormentas Severas (NSSP) de la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos se trasladó de Kansas City (Misuri) a Norman (Oklahoma) , donde, en 1956, el Laboratorio Aeronáutico de Cornell había instalado un radar Doppler de vigilancia meteorológica de onda continua de 3 cm ( WSR-57 ). Este radar fue diseñado para detectar velocidades de viento muy altas en tornados, pero no podía determinar la distancia a los tornados. En 1963, se estableció el Laboratorio de Radar Meteorológico (WRL) en Norman y, al año siguiente, los ingenieros modificaron el radar para transmitir en pulsos. El radar Doppler de pulsos podía recibir datos entre cada pulso de transmisión, eliminando la necesidad de dos antenas y resolviendo el problema de la distancia. [3]
En 1964, el resto del NSSP se trasladó a Norman, donde se fusionó con WRL y pasó a llamarse Laboratorio Nacional de Tormentas Severas (NSSL). El Dr. Edwin Kessler se convirtió en el primer director. [3] En 1969, el NSSL obtuvo un radar Doppler de pulso de 10 cm sobrante de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Este radar se utilizó para escanear y filmar el ciclo de vida completo de un tornado en 1973. Al comparar la película con imágenes de velocidad del radar, los investigadores encontraron un patrón que mostraba que el tornado comenzaba a formarse antes de que pudiera detectarse visualmente en la película. Los investigadores llamaron a este fenómeno Tornado Vortex Signature (TVS). [3] La investigación que utilizó este radar condujo al concepto que más tarde se convertiría en la red de radar NEXRAD WSR-88D del NWS. En 1973, el Laboratorio encargó un segundo radar meteorológico Doppler, llamado radar Cimarron, ubicado a 15 millas (24 km) al oeste de Oklahoma City. Esto permitió al NSSL realizar experimentos Doppler duales mientras escaneaba tormentas con ambos radares simultáneamente. [3] Una decisión deliberada de combinar la investigación con las operaciones llevó al Centro Nacional de Pronóstico de Tormentas Severas a mudarse de Kansas City a Norman en 1997, cambiando su nombre a Centro de Predicción de Tormentas. [3] Este cambio permitiría una mejor colaboración entre el NSSL y el SPC. Unos tres años después, en 2000, se llevó a cabo el primer Experimento de Primavera del Banco de Pruebas de Condiciones Meteorológicas Peligrosas (HWT) de la NOAA. Este se convertiría en un evento anual para evaluar modelos y algoritmos operativos y experimentales con el NWS.
NSSL está organizada en tres divisiones principales:
El modelo FACET (Pronóstico de un continuo de amenazas ambientales) sirve como un marco y una estrategia de base amplia para ayudar a enfocar y dirigir los esfuerzos relacionados con la ciencia, la tecnología y las herramientas de próxima generación para pronosticar peligros ambientales. FACETS abordará amenazas probabilísticas basadas en cuadrículas, observaciones y orientación a escala de tormentas, el pronosticador, las herramientas de cuadrícula de amenazas, los resultados útiles, la respuesta eficaz y la verificación.
El proyecto de investigación Warn-on-Forecast (WoF) tiene como objetivo ofrecer un conjunto de tecnologías para FACET en una variedad de escalas espaciales y temporales. WoF tiene como objetivo crear proyecciones de modelos informáticos que predigan con precisión fenómenos a escala de tormenta, como tornados, granizos de gran tamaño y lluvias extremadamente localizadas. Si Warn-on-Forecast tiene éxito, es probable que los pronósticos mejoren el tiempo de anticipación en factores de 2 a 4 veces.
El modelo de investigación y pronóstico del tiempo (Weather Research and Forecast, WRF) es el resultado de una colaboración entre las comunidades de investigación y pronóstico meteorológicos. Los científicos del NSSL, que trabajan en la interfaz entre la investigación y las operaciones, han sido algunos de los principales contribuyentes a los esfuerzos de desarrollo del WRF y continúan proporcionando la implementación y prueba operativa del WRF. El NSSL WRF genera pronósticos experimentales diarios en tiempo real de 1 a 36 horas con una resolución de 4 km sobre precipitaciones, amenazas de rayos y más.
WoF Tornado Threat Prediction (WoF-TTP) es un proyecto de investigación cuyo objetivo es desarrollar un conjunto de modelos informáticos de alto nivel de detalle con una resolución de 0 a 1 hora y 1 km para pronosticar tormentas convectivas individuales y su potencial tornádico. El plazo medio previsto para las alertas de tornados a través de WoF-TTP es de entre 40 y 60 minutos. La tecnología y la ciencia desarrolladas para alcanzar el objetivo de WoF-TTP esperan mejorar la predicción de otras amenazas meteorológicas convectivas, como el granizo de gran tamaño y los vientos dañinos.
El conjunto de mesoescala (NME) del NSSL es un sistema de análisis experimental y de pronóstico conjunto de corto plazo. Estos pronósticos están diseñados para que los utilicen los pronosticadores como un análisis horario tridimensional del medio ambiente.
El sistema nacional de estimación cuantitativa de precipitaciones en mosaico y multisensor (NMQ) utiliza una combinación de sistemas de observación que van desde radares hasta satélites a escala nacional para generar pronósticos de precipitaciones. Los productos QPE prototipo de NMQ también se conocen como “Q2”: productos de próxima generación que combinan las técnicas multisensor más eficaces para estimar las precipitaciones.
Los científicos del NSSL ayudaron a desarrollar el radar de vigilancia meteorológica Doppler de 1988 (WSR-88D) , también conocido como NEXt-generation RADar (NEXRAD) . Desde que el primer radar meteorológico Doppler entró en funcionamiento en Norman en 1974, el NSSL ha trabajado para ampliar su funcionalidad y ha demostrado al Servicio Meteorológico Nacional (NWS) de la NOAA que el radar meteorológico Doppler era importante como herramienta de predicción inmediata. El NWS ahora cuenta con una red de 158 NEXRAD.
La tecnología de radar de doble polarización (dual-pol) es un verdadero logro de la NOAA. NSSL dedicó casi 30 años a investigar y desarrollar esta tecnología. El Servicio Meteorológico Nacional (NWS) y NSSL desarrollaron las especificaciones para la modificación, que fue probada por ingenieros en el Centro de Operaciones de Radar del NWS. La División de Capacitación en Decisiones de Advertencia del NWS brindó capacitación oportuna y relevante a todos los pronosticadores del NWS que utilizarían la tecnología. Los radares mejorados ofrecen 14 nuevos productos de radar para determinar mejor el tipo y la intensidad de las precipitaciones, y pueden confirmar que los tornados están en el suelo y causan daños. El radar de doble polarización es la mejora más significativa realizada a la red de radar del país desde que se instaló por primera vez el radar Doppler a principios de los años 1990.
Más de 350 radares de la FAA y, para 2025, casi 150 de los radares meteorológicos Doppler del país deberán reemplazarse o extender su vida útil. Los radares de matriz en fase se han utilizado en el ejército durante muchos años para rastrear aeronaves. El programa MPAR de NSSL está investigando para ver si las funciones de vigilancia de aeronaves y vigilancia meteorológica se pueden combinar en un solo radar. Combinar las capacidades operativas de estos diversos sistemas de radar en una sola unidad de radar [ palabra de moda ] resultaría en ahorros fiscales y consumiría menos recursos. [ cita requerida ]
Los investigadores del NSSL se asociaron con varias universidades para construir un radar Doppler móvil: un radar Doppler montado en la parte trasera de un camión. El radar móvil puede colocarse en posición mientras se desarrolla una tormenta para explorar la atmósfera a niveles bajos, por debajo del haz de los radares WSR-88D. El NSSL ha utilizado radares móviles para estudiar tornados, huracanes, tormentas de polvo, tormentas invernales, lluvias en las montañas e incluso fenómenos biológicos.
El modelo FACET (Pronóstico de un continuo de amenazas ambientales) sirve como marco y estrategia de base amplia para ayudar a enfocar y dirigir los esfuerzos relacionados con la ciencia, la tecnología y las herramientas de próxima generación para pronosticar peligros ambientales. FACET abordará amenazas probabilísticas basadas en cuadrículas, observaciones y orientación a escala de tormentas, el pronosticador, herramientas de cuadrícula de amenazas, resultados útiles, respuesta efectiva y verificación.
El reanálisis plurianual de tormentas detectadas remotamente (MYRORSS , que se pronuncia “mirrors”) NSSL y el Centro Nacional de Datos Climáticos (NCDC) para reconstruir y evaluar los resultados de los modelos numéricos y los productos de radar derivados de 15 años de datos WSR88D sobre los Estados Unidos colindantes (CONUS). El resultado final de esta investigación será un rico conjunto de datos con una amplia gama de aplicaciones, incluido el diagnóstico de fenómenos meteorológicos severos y la información climatológica.
El banco de pruebas de condiciones meteorológicas peligrosas (HWT) de la NOAA es administrado conjuntamente por el NSSL, el Centro de predicción de tormentas (SPC) y la Oficina de pronóstico meteorológico de Oklahoma City/Norman (OUN) del Servicio Meteorológico Nacional en el campus de la Universidad de Oklahoma, dentro del Centro Meteorológico Nacional. El HWT está diseñado para acelerar la transición de nuevos conocimientos y tecnologías meteorológicas prometedores a avances en la predicción y alerta de eventos meteorológicos peligrosos de mesoescala en todo Estados Unidos.
Una de las nuevas metodologías de alerta que se están probando en el banco de pruebas de condiciones meteorológicas peligrosas de la NOAA es el concepto de “Amenazas en movimiento” (TIM). Las cuadrículas de alerta TIM se actualizan cada minuto y se mueven continuamente con la trayectoria de la tormenta. TIM tiene la ventaja de proporcionar tiempos de anticipación útiles para todas las ubicaciones aguas abajo de los peligros y elimina continuamente la alerta de las áreas donde la amenaza ya ha pasado.
El Proyecto de Lugares Inundados e Hidrogramas Simulados (FLASH, por sus siglas en inglés) se lanzó a principios de 2012 para mejorar la precisión y la sincronización de las alertas de inundaciones repentinas. FLASH utiliza modelos de pronóstico, información geográfica y observaciones de lluvia precisas y de alta resolución en tiempo real del proyecto NMQ/Q2 para producir pronósticos de inundaciones repentinas con una resolución de 1 km/5 min. El desarrollo del proyecto FLASH continúa siendo una colaboración activa entre los miembros de los Grupos de Hidrometeorología e Hidromodelado a Escala de Tormentas del NSSL y el Laboratorio HyDROS de la Universidad de Oklahoma.
El proyecto de Observación y Alerta de Inundaciones Costeras e Interiores (CI-FLOW) es una proyección de demostración que predice los efectos combinados de las inundaciones costeras e interiores en la costa de Carolina del Norte. CI-FLOW captura la compleja interacción entre las precipitaciones, los caudales de los ríos, las olas, las mareas y las marejadas ciclónicas, y cómo afectarán los niveles de agua de los océanos y los ríos. NSSL, con el apoyo de la subvención marina nacional de la NOAA, lidera el gran y singular equipo interdisciplinario.
En un esfuerzo por apoyar a los pronosticadores del NWS, NSSL investiga métodos y técnicas para diagnosticar eventos climáticos severos con mayor rapidez y precisión.
El NSSL cuenta con más de diez estaciones de trabajo del NWS (el Sistema de procesamiento interactivo avanzado del tiempo 2 o AWIPS2) disponibles para su uso en la evaluación de productos. El NSSL utiliza estas estaciones AWIPS2 para probar y demostrar los productos y técnicas de alerta que se han desarrollado aquí y que estarán disponibles en la Oficina de pronósticos del NWS en el futuro.
En la década de 1990, el NSSL desarrolló el Sistema de Soporte de Decisiones de Advertencia, para mejorar las capacidades de advertencia del NWS. El NSSL continúa trabajando en el WDSS-II (Sistema de Soporte de Decisiones de Advertencia: Información Integrada/NMQ) de próxima generación , una herramienta que combina rápidamente flujos de datos de múltiples radares, observaciones de la superficie y de la atmósfera superior, sistemas de detección de rayos y modelos satelitales y de pronóstico. Este sistema mejorado y ampliado eventualmente se trasladará a las operaciones del Servicio Meteorológico Nacional como el sistema Multi-Radar Multi-Sensor (MRMS) , y producirá automáticamente productos de clima severo y precipitación para mejorar la capacidad de toma de decisiones dentro de la NOAA.
NSSL: On-Demand es una herramienta web basada en WDSS-II que ayuda a confirmar cuándo y dónde se produjeron fenómenos meteorológicos extremos mediante la representación cartográfica de las circulaciones detectadas por radar o del granizo en imágenes satelitales de Google Earth. Las oficinas de pronóstico del Servicio Meteorológico Nacional (NWS), incluidas las afectadas por el superbrote de 2011 , utilizan las imágenes para planificar los estudios de daños posteriores al evento. Los equipos de respuesta a emergencias utilizan On-Demand para producir mapas de calles de alta resolución de las áreas afectadas, de modo que puedan comenzar de manera más eficaz las tareas de rescate y recuperación y las evaluaciones de daños.
El laboratorio de desarrollo de NSSL incluye cuatro pantallas de plasma montadas en la pared y espacio suficiente para al menos 10 estaciones de trabajo. Una gran mesa redonda ocupa el centro de la sala para las discusiones informales a la hora del almuerzo y otras reuniones. Los investigadores, pronosticadores y desarrolladores están utilizando el laboratorio para evaluar nuevas plataformas y técnicas en tiempo real como equipo. Las estaciones de trabajo del laboratorio se pueden adaptar rápidamente para la visualización e incorporación de fuentes de datos únicas, incluidos radares de doble polarización y de matriz en fase.
El NSSL creó una poderosa herramienta de investigación y desarrollo para la creación de nuevas técnicas, estrategias y aplicaciones para estimar y pronosticar mejor las cantidades, ubicaciones y tipos de precipitaciones. El sistema nacional de estimación cuantitativa de precipitaciones en mosaico y multisensor (NMQ) utiliza una combinación de sistemas de observación que van desde radares hasta satélites a escala nacional para producir pronósticos de precipitaciones.
El sistema MRMS es la versión operativa propuesta del Sistema de Apoyo a la Toma de Decisiones de Advertencia - Información Integrada (WDSS-II) y del sistema Nacional de Estimación Cuantitativa de Precipitaciones en Mosaico.
MRMS es un sistema con algoritmos automatizados que integran de forma rápida e inteligente flujos de datos de múltiples radares, observaciones de la superficie y de la atmósfera superior, sistemas de detección de rayos y modelos satelitales y de pronóstico. Numerosos productos bidimensionales con múltiples sensores ofrecen asistencia para pronósticos de granizo, viento, tornados, estimación cuantitativa de precipitaciones, convección, formación de hielo y diagnóstico de turbulencias. El sistema MRMS fue desarrollado para producir productos de clima severo y precipitación para mejorar la capacidad de toma de decisiones con el fin de mejorar los pronósticos y advertencias de clima severo, la hidrología, la aviación y la predicción numérica del tiempo.
Un sistema de asimilación de datos variacionales tridimensionales (3DVAR) adaptable a las condiciones meteorológicas de NSSL/CIWRO detecta y analiza automáticamente las tormentas supercelulares. El sistema 3DVAR utiliza datos de la red de radar nacional WSR-88D y del producto del modelo de mesoescala de América del Norte del NCEP para localizar automáticamente las regiones con actividad de tormentas eléctricas. Es capaz de identificar corrientes ascendentes profundas y giratorias que indican una tormenta supercelular con una resolución de 1 km cada cinco minutos en estas regiones.
NSSL participa en proyectos de investigación de campo para recopilar datos meteorológicos para aumentar el conocimiento sobre el comportamiento de las tormentas eléctricas y sus peligros.
PECAN fue un proyecto de campo extenso que se centró en la convección nocturna. PECAN se llevó a cabo en el norte de Oklahoma, el centro de Kansas y el centro-sur de Nebraska desde el 1 de junio hasta el 15 de julio de 2015.
El NSSL participó en el Experimento de verificación de los orígenes de la rotación en tornados 2009-2010 , un proyecto extenso que estudia la cinemática a pequeña escala, las variables atmosféricas y cuándo y por qué se forman los tornados. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) brindaron apoyo a más de 100 científicos, estudiantes y personal de todo el mundo para recopilar mediciones meteorológicas alrededor y debajo de tormentas eléctricas que podrían producir tornados.
El Experimento de Verificación de los Orígenes de la Rotación en Tornados fue un proyecto de dos años diseñado para verificar una serie de preguntas pendientes sobre las causas de la formación de tornados. Se utilizó un nuevo radar Doppler móvil y proporcionó datos revolucionarios sobre varias tormentas tornádicas.
El Observatorio de Tornados TOtable (TOTO) , desarrollado por científicos del Laboratorio de Investigación Ambiental de la NOAA, era un barril de 55 galones equipado con anemómetros, sensores de presión y sensores de humedad, junto con dispositivos para registrar los datos. En teoría, un equipo sacaría el TOTO de la parte trasera de la camioneta en la trayectoria de un tornado, encendería los instrumentos y se apartaría del camino. Varios grupos intentaron implementar el TOTO a lo largo de los años, pero nunca sufrieron un impacto directo. Lo más cerca que estuvo el TOTO de tener éxito fue en 1984, cuando fue rozado por el borde de un tornado débil y se volcó. El TOTO se retiró en 1987.
En los años 1960, 1970 y principios de los años 1980, los aviones volaron sobre tormentas eléctricas para medir la turbulencia. Estos datos se combinaron con mediciones de la intensidad de la lluvia de los WSR-57 cercanos para comprender cómo se relacionan los ecos de las tormentas eléctricas y la turbulencia, con el objetivo de mejorar los pronósticos de turbulencia a corto plazo.
Los científicos y técnicos del NSSL y de la Universidad de Oklahoma construyeron sus primeros vehículos Mobile Mesonet (MM), también conocidos como “sondas”, en 1992. [4] Las sondas son minivans modificadas con un conjunto de instrumentos meteorológicos montados sobre un portaequipajes y un complejo de equipos informáticos y de comunicación en su interior. Los científicos del NSSL las conducen a través de tormentas y entornos tormentosos para realizar mediciones de temperatura, presión, humedad y viento.
El sistema 2DVD de NSSL toma imágenes de vídeo a alta velocidad, desde dos ángulos diferentes, de cualquier cosa que caiga del cielo a través de su área de visión (como gotas de lluvia, granizo o nieve). Se utiliza en estudios de radar polarimétrico para medir la tasa de lluvia, la forma y la distribución del tamaño de las gotas y otros parámetros útiles para reducir la precisión de los algoritmos de identificación de precipitaciones.
El NSSL dispone de pequeñas plataformas meteorológicas portátiles con sensores que miden temperatura, presión, humedad, velocidad y dirección del viento, y un instrumento llamado disdrómetro Parsivel (PARTICLE, SIZE, VELOcity). Estos se pueden implementar rápidamente en el campo, en tormentas eléctricas y en sus alrededores.
El NSSL lanza sistemas especiales de globos meteorológicos de investigación hacia las tormentas eléctricas. Las mediciones de los paquetes de sensores acoplados a los globos proporcionan datos sobre las condiciones dentro de la tormenta, donde a menudo ha resultado demasiado peligroso para los aviones de investigación volar.
PASIV es un instrumento que se transporta en un globo y está diseñado para captar imágenes de partículas de agua y hielo a medida que se lanzan hacia una tormenta y se elevan a través de ella. El instrumento se transporta como parte de un “tren” de otros instrumentos conectados uno tras otro a un globo. Estos otros instrumentos miden la intensidad y la dirección del campo eléctrico, y otras variables como la temperatura, el punto de rocío, la presión y los vientos.
El NSSL cuenta con una instalación móvil para la creación de perfiles de la capa límite, basada en un remolque, que utiliza sensores disponibles en el mercado. CLAMPS contiene un lidar Doppler, un radiómetro de microondas multicanal y un interferómetro de radiación atmosférica emitida (AERI). CLAMPS satisface una necesidad operativa y de investigación de la NOAA/NWS de obtener perfiles de temperatura, humedad y vientos cerca de la superficie de la Tierra.
El grupo de Instalaciones y Soporte de Observación de Campo (FOFS) del NSSL es responsable de un dispositivo llamado Medidor de Campo Eléctrico (EFM) que se conecta, junto con otros instrumentos, a un globo de investigación especial y se lanza hacia las tormentas eléctricas. A medida que se elevan a través de tormentas electrificadas, estos EFM están diseñados para medir la fuerza y la dirección de los campos eléctricos que se acumulan antes de que se produzcan los rayos. Los datos de este instrumento ayudan a los investigadores a aprender más sobre la estructura eléctrica de las tormentas.
El NSSL opera dos laboratorios móviles (construidos a medida por una empresa de ambulancias) denominados NSSL6 y NSSL7, equipados con sistemas informáticos y de comunicación, equipos de lanzamiento de globos e instrumentos meteorológicos. Estos laboratorios móviles pueden desplegarse con rapidez para recopilar datos o coordinar operaciones de campo.
Los investigadores del NSSL, de la Universidad de Oklahoma, construyeron su primer radar meteorológico Doppler móvil en 1993. Las versiones actuales de los radares móviles (por ejemplo, el NOXP del NSSL) pueden ser accionados en posiciones muy cercanas a las tormentas, observando detalles que normalmente quedan fuera del alcance de la vista del haz de los radares WSR-88D más distantes. El NSSL también ha utilizado radares móviles para estudiar tornados, huracanes, tormentas de polvo, tormentas invernales, lluvias en las montañas e incluso fenómenos biológicos.
El NSSL instaló, opera y mantiene el OKLMA. Se pueden mapear miles de puntos de un relámpago individual para revelar su ubicación y el desarrollo de su estructura. Los científicos del NSSL esperan aprender más sobre cómo las tormentas producen relámpagos intranubes y relámpagos nube-suelo y cómo cada tipo se relaciona con tornados y otros fenómenos meteorológicos extremos.
Los investigadores del NSSL están trabajando en productos que utilizan datos del satélite GOES para identificar nubes de rápido crecimiento que podrían indicar el desarrollo de una tormenta eléctrica. También están trabajando en productos que estiman la cizalladura del viento y la estabilidad en el entorno circundante para pronosticar la futura gravedad de la tormenta.
El NSSL utiliza instrumentos especiales montados en la parte superior del Centro Meteorológico Nacional que pueden medir las propiedades termodinámicas de los 1-2 km más bajos de la atmósfera (capa límite). Los investigadores estudian los datos para aprender más sobre la estructura de la capa límite, los procesos de convección superficial de las nubes, la interacción entre las nubes, los aerosoles, la radiación, la precipitación y el entorno termodinámico, las nubes de fase mixta y más. Los modelos numéricos, como los que se utilizan para la predicción del clima y el tiempo, tienen grandes incertidumbres en todas estas áreas. Los investigadores también utilizan estas observaciones para mejorar nuestra comprensión y representación de estos procesos.
¡NSSL también utiliza observaciones de personas! El Experimento de Análisis y Verificación de Riesgos Severos (SHAVE, por sus siglas en inglés) de NSSL/CIWRO, dirigido principalmente por estudiantes, recopila informes sobre daños por granizo, viento e inundaciones repentinas mediante encuestas telefónicas. Los informes de SHAVE, cuando se combinan con los informes voluntarios recopilados por el NWS, crean una base de datos única y completa de eventos climáticos severos y no severos y mejoran la información climatológica sobre amenazas de tormentas severas en los EE. UU.
Otra forma en que el NSSL utiliza las observaciones públicas es a través del proyecto de Identificación de Fenómenos Meteorológicos Cercanos al Suelo (mPING). Los voluntarios pueden informar sobre las precipitaciones que llegan al suelo en su ubicación a través de aplicaciones móviles (iOS y Android). Los investigadores comparan los informes de precipitaciones con lo que detectan los datos del radar de doble polarización para refinar los algoritmos de identificación de precipitaciones.
Los investigadores del NSSL han creado un modelo informático que puede simular una tormenta eléctrica para estudiar cómo los cambios en el entorno pueden afectar su comportamiento. También contribuyen al desarrollo del modelo de investigación y pronóstico del tiempo (WRF) que se utiliza tanto en la investigación como en las operaciones del NWS.
El modelo de investigación y pronóstico meteorológico (Weather Research and Forecast, WRF) es el resultado de una colaboración única entre las comunidades de investigación y pronóstico meteorológicos. Su nivel de sofisticación es adecuado para la investigación de vanguardia, pero funciona con la suficiente eficiencia para producir una guía de alta resolución para los pronosticadores de primera línea de manera oportuna. Trabajando en la interfaz entre la investigación y las operaciones, los científicos del NSSL han contribuido de manera importante a los esfuerzos de desarrollo del WRF y continúan brindando liderazgo en la implementación operativa y las pruebas del WRF. El NSSL WRF genera pronósticos experimentales diarios en tiempo real de 1 a 36 horas con una resolución de 4 km sobre precipitaciones, amenazas de rayos y más.
El modelo colaborativo de simulación atmosférica multiescala (COMMAS) del NSSL es un modelo de nubes en 3D que se utiliza para recrear tormentas eléctricas para estudiarlas más de cerca. COMMAS puede incorporar datos de radar y de rayos de eventos pasados. Los investigadores utilizan COMMAS para explorar la estructura microfísica y la evolución de la tormenta y la relación entre la microfísica y la electricidad de la tormenta. También utilizan COMMAS para simular diferentes fases de eventos significativos, como la fase temprana de tornado de la supercélula de Greensburg, Kansas, que destruyó gran parte de la ciudad en 2004.
El proyecto FLASH (Inundated Locations And Simulated Hydrographs) se lanzó a principios de 2012, en gran medida como respuesta a la demostración y disponibilidad en tiempo real de observaciones de lluvia precisas y de alta resolución del proyecto NMQ/Q2. FLASH introduce un nuevo paradigma en la predicción de inundaciones repentinas que utiliza el forzamiento NMQ y produce pronósticos de inundaciones repentinas con una resolución de 1 km/5 min mediante simulación directa y anticipada. El objetivo principal del proyecto FLASH es mejorar la precisión, la sincronización y la especificidad de las alertas de inundaciones repentinas en los EE. UU., salvando así vidas y protegiendo la infraestructura. El equipo FLASH está compuesto por investigadores y estudiantes que utilizan un enfoque interdisciplinario y colaborativo para lograr el objetivo.
El banco de pruebas de condiciones meteorológicas peligrosas (HWT) de la NOAA es administrado conjuntamente por el NSSL, el Centro de predicción de tormentas (SPC) y la Oficina de pronóstico meteorológico de Oklahoma City/Norman (OUN) del Servicio Meteorológico Nacional en el campus de la Universidad de Oklahoma, dentro del Centro Meteorológico Nacional. El HWT está diseñado para acelerar la transición de nuevos conocimientos y tecnologías meteorológicas prometedores a avances en la predicción y alerta de eventos meteorológicos peligrosos de mesoescala en todo Estados Unidos.
El banco de pruebas de radar meteorológico nacional (NWRT) de la NOAA es un radar de matriz en fase (PAR) que se está probando y evaluando en Norman, Oklahoma. El NWRT se creó para demostrar el potencial de realizar simultáneamente el seguimiento de aeronaves, la elaboración de perfiles de viento y la vigilancia meteorológica como un radar de matriz en fase multifunción (MPAR). Las capacidades avanzadas del NWRT podrían dar lugar a mejores advertencias de condiciones meteorológicas adversas.