飓风预测的杀手级应用?它可能是轻型无人机,可以探索飓风中最猛烈的部分并发回实时数据——或者是新的卫星技术,可以让预报员更好地从上方观察风暴。
为什么重要:飓风伊恩的跷跷板预测和延迟疏散可能导致佛罗里达州的死亡人数 – 并激发了人们对如何做得更好的反省。
更好的预报将变得越来越重要,因为气候变化导致飓风更加强烈和潮湿,飓风迅速加剧——就像伊恩在其毁灭性登陆前不久所做的那样。
现状:今天的监测系统擅长预测风暴的轨迹,但难以预测强度变化。
为了改进预测——尤其是关于强度的预测——科学家们需要更多关于飓风相对较小核心的信息。
目前,这些主要是由人类驾驶的飓风猎人飞机进行采样的。
正在发生的事情:最近,无人驾驶的空中和海上无人机从这些猛烈的风暴中传输了实时数据和视频,包括飓风猎人的禁区。
这些无人机补充了先进的卫星(包括计划中的私营部门网络)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)计划在明年采用的新飓风预测模型。
推动新闻:在经历了一次特别艰难的飓风伊恩之后,美国国家海洋和大气局的科学家们在风暴眼和眼墙上部署了一架名为 Altius 的 27 磅无人机,在那里它花了两个小时“获取关键测量数据以了解这些复杂的风暴系统”,该机构说。
这架 8 英尺长的无人机是从 NOAA 的三架飓风猎人飞机之一的“Kermit”中释放出来的。
它能够在令人印象深刻的 100 英里范围内进行通信——让 Kermit 的人类飞行员免受伤害。
去年,NOAA 首次使用“Saildrones”——在海洋中拖曳来评估风暴强度的水面船只。
位于加利福尼亚州阿拉米达的 NOAA 承包商 Saildrone 的海洋数据主管 Matt Womble 说,去年坠入飓风 Sam 的 Saildrone 标志着“我们第一次有视频从飓风眼中实时返回”。 .
第二次是上个月,当时一架 23 英尺的 Saildrone 在 4 级风暴菲奥娜飓风中冒着 50 英尺的海浪和 100 英里/小时的风速。
这些相遇的目的是在海气界面收集数据,以便更多地了解风暴如何从海洋中吸收热量和水分。
“热量和动量通量是海洋和大气相互交流的方式,”密西西比州立大学气象学和物理海洋学助理教授乔纳·鲁津说。
NOAA 多年来一直在测试无人机,但最新一代的无人机更加复杂,可以实时查看飓风的变化轨迹和强度。
它们旨在与 NOAA 的飓风猎人研究飞机配合使用。
“它们太新了,”美国国家海洋和大气管理局飓风研究部主任弗兰克马克斯谈到无人机时说。 “除了看到我们以前从未见过的东西之外,我们并没有真正利用它们。”
展望未来,“我们正在寻找的那种技术组合是有人驾驶飞机在风暴中更安全的部分飞得更高一点”,而无人机则潜入眼睛。
Rudzin 表示,无人机平台仍在评估中,以确定其数据的可靠性。
大局:特别是对于风暴强度预测,NOAA 一直在开发一个名为 HAFS 的新系统——飓风分析和预报系统——并希望在明年春天实施。
美国国家海洋和大气管理局表示,HAFS 将“提供长达 7 天的运行分析和预测”,并让科学家“一次看到多个风暴以了解它们如何相互作用”。
马克斯说,他对 HAFS 在飓风伊恩和菲奥娜的实时实验中的表现感到“震惊”:“它预测了眼壁更换周期;它预测了迅速加剧,”他说。
与此同时:总部位于波士顿的天气和气候情报公司 Tomorrow.io 正在建造一个由 12 个卫星安装雷达组成的星座,旨在每小时扫描发展中的热带风暴和飓风。
目前,美国宇航局运营着一颗名为“全球降水测量”任务的天基雷达卫星,旨在观察热带气旋内部——但它大约每三天才经过一次飓风,Rei Goffer 说,该卫星的联合创始人兼首席战略官明天.io。
这些扫描就像风暴 X 射线。 Tomorrow.io 的 Natasha McGrady 喜欢 Goffer 是一名前战斗机飞行员,她说新卫星旨在窥探风暴的内部结构。她说,由此产生的数据可以极大地改进计算机模型模拟。
底线:这些新技术不仅可以输出改进预测模型的数据,无人机还可以向公众发送视频,向公众传达风暴的凶猛——可能说服人们撤离。