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美研發(fā)預測和追蹤颶風行進方案
www.strategicstaff.net?2012-11-21 15:49? ?來源:中國科技網(wǎng)    我來說兩句

妙搭配,“追風艦隊”顯威力

NOAA的兩種機器人平臺雖是獨立開發(fā),所執(zhí)行任務卻是高度契合?!安ɡ嘶铏C”像是可按意愿移動的浮標氣象站,其能從海浪中汲取前行的驅動力,并能借助太陽能電池為裝備的空氣、水溫傳感器(可到達水下23英尺)、GPS導航裝置以及通信設備等提供電力。同時,這也意味著它們不會行進過快,能連續(xù)在海中堅守數(shù)月,記錄氣壓、濕度、風向和陣風、海浪高度和頻率等相關數(shù)據(jù),對于追蹤和監(jiān)測風暴而言再好不過。因而該機構期望在大西洋上部署一大群“波浪滑翔機”機器人,橫跨數(shù)百英里,如同在區(qū)域內(nèi)防守的足球隊員一般,涌入風暴正在形成的區(qū)域,各自收集數(shù)據(jù)。這不僅涉及風暴內(nèi)部的數(shù)據(jù),也同時兼顧了風暴前方和后方的數(shù)據(jù)。這些額外的數(shù)據(jù)不單能夠協(xié)助科研人員構建更好的模型,也能告訴氣象學家風暴從頭至尾究竟吞噬了多少熱量。

而改進版的EMILY“颶風追蹤者”能夠履行“波浪滑翔機”不能盡的職責,追蹤風眼本身。它同時裝配了電池和往復式內(nèi)燃機、溫度傳感器、氣壓指示器和攝像機等與“波浪滑翔機”類似的儀器組,以及衛(wèi)星通信線路和所能承載的最大的燃料箱。其使用壽命最長為10天,可被投入風暴前方的水面上,追蹤它的蹤跡直至風眼中心,并停留其中,隨風暴移動不斷對其追蹤,從而持續(xù)地獲取數(shù)據(jù)流。

研究人員表示,“颶風追蹤者”的主要關注點是眼壁內(nèi)的壓力。在許多大型的熱帶氣旋,都會有眼壁更替周期的情形出現(xiàn)。過程中眼壁會縮小,再由外圍雨帶產(chǎn)生一個新的眼壁;新的眼壁會逐漸削弱并取代原來的眼壁。更替周期發(fā)生時,風暴會顯著減弱,但更替周期過后,風暴可能會比原來更強烈。因此,眼壁的更替周期是颶風將會增強或是減弱的重要指示。雖然NOAA也在致力構建更好的模型,但沒有足夠的數(shù)據(jù)一切都是空談。

麥克唐納談到:“我們堅信眼壁的變化和其內(nèi)部的壓力變化有關。如果我們能在觀測結果中看到這些變化,并將其納入模型,我們就能觀察到颶風,并知曉它接下來要做什么。??战唤缑嬉彩侨绱耍覀冎篮Q髸恿鬏斀o風暴,但我們此前從未觀察到這種轉移究竟是怎么發(fā)生的。我們正在尋找新穎、安全的方式從機器人等平臺獲得上述觀測結果,如今,這些觀測結果已經(jīng)滾滾而來?!?/p>

雖然“颶風追蹤者”尚在研制之中,但NOAA旗下的“波浪滑翔機”已開始在波多黎各的北方水域履行職責。其在惡劣的天氣狀況下捕捉到了寶貴的數(shù)據(jù),獲得了“開門紅”。隨后,該機構還希望這只日漸強大的機器人“追風艦隊”能挖掘到更多的數(shù)據(jù)財富。這些數(shù)據(jù)將成為研發(fā)新一代計算機模型的驅動力,其能在未來幾年將NOAA的風暴預測準確率提高50%。這并不是一個隨意的數(shù)字,NOAA下屬名為“颶風預測改進計劃”的項目,就是朝著這個目標邁進的。研究人員對此都十分認真,因為更精準的颶風預測能夠直接降低經(jīng)濟損失,減少財產(chǎn)損害,并挽救大量的生命。誠如麥克唐納所言:“數(shù)據(jù)將推動模型的發(fā)展,而模型能幫助我們針對風暴更好地作出回應。模型的解析度越高,我們能做的也越多、越好?!?/p>

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