HS3

HS3 ist eine NASA-Mission, die bemannte und unbemannte Flugzeuge einsetzt, um die Entstehung und Intensivierung von Hurrikanen zu untersuchen. Das Programm, das 2012 seinen Betrieb aufnahm, fliegt Messinstrumente in und um tropische Zyklone, um Daten über atmosphärische Bedingungen, Meeresoberflächentemperatur und Windscherung zu sammeln, die die Sturmentwicklung beeinflussen. Das Akronym steht für Hurricane and Severe Storm Sentinel, obwohl sich die Mission primär auf Hurrikane konzentriert und nicht auf allgemeine Unwetter.

Die HS3-Flotte umfasst normalerweise ein bemanntes WB-57F-Hochaltitudenflugzeug mit Fernerkundungsinstrumenten und mehrere unbemannte Global-Hawk-Flugzeuge, ausgerüstet mit Dropsondes, Radiometern und Mikrowellensensoren. Das WB-57F kann Höhen von über 60.000 Fuß erreichen, um die oberen Ausflussstrukturen von Hurrikanen zu beobachten, während die Global Hawks in niedrigeren Höhen näher am Sturmkern operieren. Diese Kombination ermöglicht Forschern, atmosphärische Profile und Meeresoberflächenbedingungen gleichzeitig auf verschiedenen Ebenen und räumlichen Skalen zu erfassen.

Dropsondes sind zentral für HS3-Operationen. Diese kleinen Instrumentenpakete werden aus Flugzeugen abgeworfen und übertragen Druck-, Temperatur-, Feuchte- und Winddaten während ihres Falls durch die Atmosphäre. Eine typische Mission könnte 20 bis 30 Dropsondes rund um die Zirkulation eines Hurrikans aussetzen und detaillierte Querschnitte der Sturmumgebung liefern. Die Mikrowelleninstrumente an Bord der Flugzeuge durchdringen die Wolkendecke, um Meeresoberflächentemperatur und Windgeschwindigkeit direkt unter dem Sturm zu messen, Daten, die visuelle und Infrarotsensoren nicht erfassen können.

Warum das für Hurrikanprognosen wichtig ist

Operative Hurrikanprognosen stützen sich auf Satellitenschätzungen der Sturmintensität und Zugbahn, aber diese Schätzungen enthalten systematische Fehler. Die HS3-Forschung hat Wissenslücken zum Verständnis der schnellen Intensivierung geschlossen, des Prozesses, bei dem die maximalen Windgeschwindigkeiten eines Hurrikans um 35 Knoten oder mehr in 24 Stunden zunehmen. Durch die Dokumentation der atmosphärischen und ozeanischen Bedingungen, die Ereignissen mit schneller Intensivierung vorausgehen, helfen HS3-Daten, die physikalische Grundlage für Intensitätsprognosen in numerischen Modellen zu verbessern.

HS3-Operationen sind saisonal und laufen während der atlantischen Hurrikansaison von August bis Oktober in den meisten Jahren. Die Mission ist kein Prognose- oder Warnsystem; ihr primäres Produkt sind Forschungsdaten, die mehrere Monate nach der Erfassung mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft geteilt werden. Wartungspersonal, das HS3 unterstützt, muss sich sowohl mit Global-Hawk-Drohnensystemen als auch mit spezialisierten Instrumentenpaketen auskennen, die sich erheblich von routinemäßiger Flugzeugwartung unterscheiden.