Kilometers boven de hoogste torens van New York City is het ijs gekeerd. Ontelbare miljarden ijskristallen, elk met een lengte van ongeveer een millimeter, hebben zich spontaan georganiseerd. Allemaal tegelijk, alsof ze een ongehoorde instructie horen (of geven), wijzen ze. Op die manier. Op die manier. Op die manier.
Het is 7 maart, de dag van een krachtige nor'easter die zich uitstrekt van Maryland tot Boston, en Joey Picca, de voorspeller van het National Weather Service Storm Prediction Center, zei dat dit soort vreemde uitlijning - die plaatsvindt in wolken - niet ongelooflijk zeldzaam of verrassend is. Maar het is ongebruikelijk genoeg voor voorspellers om te gaan nerds.
"Mensen raken erg opgewonden als ze horen over thundersnow, omdat het niet normaal is", vertelde Picca aan WordsSideKick.com. "We ervaren het niet elke dag of elke maand, zelfs niet. Maar met onze observatiemogelijkheden zien we af en toe wat onweersbuien met de sterkere stormsystemen."
Die observatiemogelijkheden zijn vrij nieuw. Wetenschappers hebben de afgelopen zes of zeven jaar alleen de ijskristallen op deze manier kunnen zien uitlijnen op de radar, zei Picca, dankzij de vooruitgang in de sensortechnologie. En met moderne radar kunnen we zien dat het effect dramatisch is.
'Er zitten ijskristallen in de wolk, vooral op grotere hoogte', zei Picca.
En tijdens een hevige storm bewegen die kristallen snel en volgen ze de interne winden van het systeem. Omhoog. Beneden. Omhoog. Beneden. Tegen elkaar wrijven, de elektronen van de storm doorgeven en zichzelf sorteren op elektrische lading. Het effect lijkt een beetje op wat je krijgt als je je sokken over het tapijt schuift of een ballon tegen je haar wrijft, behalve dat het op de schaal van torenhoge wolken staat die hele steden en staten bedekken.
"Deze kleine, kleine ijskristallen hebben een lage traagheid, dus ze gaan gewoon mee met het versterkingsveld als het verandert," zei Picca. (Inertie geeft aan of een klodder materie veranderingen in zijn beweging kan weerstaan.)
Een sterker elektrisch veld zorgt ervoor dat steeds meer kristallen uitlijnen, totdat ze patronen vormen die je met het blote oog zou kunnen zien als je langs het rechterdeel van de wolk vloog.
Depolarisatie
Die enorme uitlijning is zichtbaar voor moderne radarsystemen en het ziet er vreemd uit.
Het grootste deel van het afgelopen decennium, zei Picca, hebben radarsystemen tweedimensionale energiepulsen uitgezonden. Hun pulserende golven bewegen zich voort, zowel in horizontale als in verticale richting. Onder normale omstandigheden, wanneer de pulsen weerkaatsen op wolkendeeltjes, kunnen meteorologen meten hoeveel verticale en horizontale energie is teruggekeerd om de gemiddelde vorm te bepalen van de individuele deeltjes waarnaar ze kijken.
Wanneer die pulsen door de lange velden van elektrisch uitgelijnde kristallen gaan die nu over New York zweven, veranderen ze de vorm van de radarbundel. De resultaten worden vreemd, waardoor er een onmogelijk lijkend datapatroon ontstaat dat meteorologen depolarisatie noemen.
'Het lijkt erop dat onze radar een hele stapel verticale energie heeft uitgestoten en niet veel horizontale energie, of omgekeerd een stapel horizontale energie en niet veel verticale energie', zei Picca.
De kristallen overbruggen de golven van het ene vlak naar het andere, waardoor het lijkt alsof de meeste of alle energie langs slechts één van hun tweedimensionale golfassen liep. Omdat de stralen van twee polen naar één gaan, noemen meteorologen het effect depolarisatie. Op dit moment - of in ieder geval vanaf 11:48 uur - verscheen er een enorme streak op weerradars boven het noorden van New Jersey en New York City.
En dat, zei Picca, is een teken van een dreigende blikseminslag - de tienduizenden volt per meter waarvan Picca zei dat ze zich over deze stormen uitstrekten en in één enkele beweging naar de grond vrijkwamen.
