Measuring Hail-like Trajectories and Growth with the Hailsonde
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The broad spectrum of possible hailstone shapes and internal structures is a product of the complex interplay between hailstone growth physics, aerodynamics, and in-storm conditions. As a result of this sensitivity, hailstone characteristics can be highly variable within a single deep convective cell. Recent progress in modeling individual hailstone trajectories and growth has benefited from new understanding of hail production processes; however, the representativeness remains uncertain. In situ observations along hail-like trajectories have only now become possible thanks to the miniaturization of radiosonde electronics, which, when packaged into a durable probe of similar shape and size to large hailstones, can survive the conditions inside thunderstorms while behaving like hailstones. Trajectory and icing data from these hail-like probes provide invaluable information for assessing the aforementioned hail growth simulations. On 24 July 2023, two Hailsondes were launched 4 min apart into a supercell during the Northern Hail Project (NHP) in Alberta, Canada, with the storm producing large hail exceeding 50 mm (1.96 in.) in maximum dimension during the flight. The vertical speed of both probes exceeded 37 m s −1 during balloon-assisted ascent, and, after the balloons detached, the probes continued to ascend to almost 8000 m above mean sea level (MSL). Despite traveling along similar trajectories, the sondes experienced different growth regimes. Investigation of polarimetric weather radar data shows changes in the probes’ pathways relative to the updraft and a column of enhanced specific differential phase ( K DP ), indicating the first Hailsonde likely experienced a greater raindrop collection rate, contributing to the differences in icing conditions. Significance Statement Recent modeling studies of how hailstones move and grow inside thunderstorm clouds have yielded exciting new insights for improving short-term forecasting; however, whether actual hailstones behave in a similar way remains unknown. Motivated by this question, this article presents the design and use of the first hail-like probe, named Hailsonde, that follows hail-like pathways while collecting measurements of in-storm conditions. The first successful flights during the Canadian Northern Hail Project revealed that simulated hail trajectories indeed resemble reality; however, icing conditions were sensitive to small changes in the probe pathway. Planned use of the Hailsonde in upcoming field experiments will continue to close this gap between simulations and reality.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».