Фильм «Твистеры»:Два учёных по торнадо переносят нас в реальный мир погони за штормами

TheConversation

https://theconversation.com/twisters-movie-two-tornado-scientists-take-us-inside-the-real-world-of-storm-chasing-233534

Погоня за штормом для науки может быть захватывающей и напряженной. мы знаем, потому что мы делаем это.Это также имело важное значение для развития сегодняшнего понимания того, как формируются торнадо и как они ведут себя.

В 1996 году фильм «Твистервместе с Хелен Хант привели ученых, преследующих штормы, в общественное воображение и вдохновил поколение ученых-атмосферников.

С новые «Твистеры»Когда фильм выходит в кинотеатры, мы получаем вопросы о погоне за штормом – или перехвате шторма, как мы их называем.

Вот несколько ответов о том, чем на самом деле занимаются ученые, проводящие такого рода полевые исследования, когда они убегают после урагана.

A tornado near Duke, Oklahoma, with a wheat field blowing in the foreground.
Ученые из Национальной лаборатории сильных штормов «перехватили» этот торнадо для сбора данных с помощью мобильного радара и других инструментов 24 мая 2024 года. Национальная лаборатория сильных штормов

Как на самом деле выглядит день погони за штормом?

Утро дня погони начинается с хорошего завтрака, потому что позже в тот же день у вас может не быть возможности хорошо поесть.Команда смотрит на погодные условия, Компьютерные модели прогнозов Национальной метеорологической службы и прогнозы Центра прогнозирования штормов Национального управления океанических и атмосферных исследований чтобы определить цель.

Наша цель — выяснить где наиболее вероятны торнадо тот день.Температура, влажность и ветер, а также то, как они меняются с высотой над землей, — все это дает подсказки.

В день погони за штормом существует ритм «поторопись и подожди».Мы хотим быстро занять позицию, но часто ждем развития шторма.

A radar image shows a storm cell with a hook at the back suggesting a tornado could form.
«Эхо-крючок» на радаре, обычно завиток позади грозовой ячейки, является одним из признаков того, что может образоваться торнадо.Крючок отражает осадки, обволакивающие обратную сторону восходящего потока. Национальная лаборатория сильных штормов

Часто грозы потребуется время на разработку, прежде чем они будут способны создавать торнадо.Поэтому мы внимательно наблюдаем за штормом на радаре и, по возможности, опережаем его глазами, пока он не созреет.Часто мы наблюдаем несколько штормов и ищем признаки того, что один из них с большей вероятностью может вызвать торнадо.

Как только ученый миссии объявляет о развертывании, все пытаются занять позиции.

Мы используем множество различных инструментов для отслеживания и измерения торнадо, и существует искусство определения того, когда их развернуть.Слишком рано, и торнадо может образоваться не там, где находятся инструменты.Слишком поздно, и мы это пропустили. Каждый инструмент должен находиться в определенном месте относительно торнадо.Некоторые из них необходимо развернуть задолго до урагана, а затем оставаться на месте.Другие установлены на автомобилях и ездят взад и вперед во время шторма.

A row of seven minivans, SUVS and jeeps with racks on top holding the sorts of instruments one might see in a weather station.
Установленное на автомобиле оборудование может действовать как мобильные метеостанции, известные как мезонеты.Они использовались в исследовательском проекте VORTEX2.Десяткам ученых, включая авторов, удалось записать весь жизненный цикл суперячейкового торнадо во время VORTEX2 в 2009 году. Иветт Ричардсон

Если все пойдет хорошо, члены команды сосредоточатся на поступающих данных.Некоторые будут запуск метеозондов на различных расстояниях от торнадо, а другие будут размещать «капсулы», содержащие метеорологические инструменты прямо на пути торнадо.

Целое сеть наблюдательных станций Они будут установлены по всему урагану: радары будут собирать данные под разными углами, фотографы будут снимать шторм под разными углами, а транспортные средства с приборами будут пересекать ключевые районы урагана.

Не вся наша работа сосредоточена на самом торнадо.Мы часто нацеливаемся на районы вокруг торнадо или в других частях шторма, чтобы понять, как формируется вращение.Теории предполагают, что такое вращение может быть вызванный изменениями температуры в зоне выпадения осадков, возможно, за много миль от места формирования торнадо.

An illustration shows a thunderstorm cloud with an updraft with a smaller downdraft behind it. Both are spinning. A spinning football indicates the type of spin.
Формирование торнадо:Изменения скорости и направления ветра с высотой, известные как сдвиг ветра, связаны с горизонтальным вращением, подобным вращению футбольного мяча.Когда этот вращающийся воздух втягивается в восходящий поток шторма, восходящий поток вращается.Отдельный поток воздуха опускается через нисходящий поток осадков и приобретает горизонтальное вращение из-за разницы температур вдоль воздушного потока.Этот вращающийся воздух может быть наклонен вертикально и втянут вверх восходящим потоком суперячейки, сжимая вращение у земли в торнадо. Пол Марковски/Пенсильванский университет

При этом команды поддерживают связь с помощью текстовых сообщений и программного обеспечения, которое позволяет нам видеть положение каждого относительно последних радиолокационных изображений.Мы также смотрим прогноз на следующий день, чтобы спланировать, куда поехать дальше, найти номера в отелях и, надеюсь, поздний ужин.

Что все эти инструменты говорят вам о шторме?

Одним из наиболее важных инструментов преследования штормов является метеорологический радар.Он фиксирует, что происходит с осадками и ветрами над землей.

Мы используем несколько типов радаров, обычно прикрепляются к грузовикам, чтобы мы могли двигаться быстро.Некоторые передают на более длинной длине волны, что помогает нам видеть дальше во время шторма, но за счет более широкой ширины их луча, что приводит к более нечеткой картине.Они хороши для сбора данных по всему шторму.

Радары с меньшей длиной волны не могут проникать так глубоко в осадки, но они это делают. предложить вид в высоком разрешении необходимо для съемки мелкомасштабных явлений, таких как торнадо.Мы разместили эти радары ближе к развивающемуся торнадо.

Взгляд изнутри на некоторые мобильные системы и инструменты, которые ученые используют для борьбы с штормами, в том числе на то, как члены команды следят за штормами в режиме реального времени.

Мы также следим за ветром, давлением воздуха, температурой и влажностью вдоль земли. используя различные инструменты прикрепляются к движущимся транспортным средствам или временно развертывают стационарные группы этих инструментов перед приближающимся штормом.Некоторые из них предназначены для того, чтобы пострадать от торнадо.

Погодные шары также предоставить важные данные.Некоторые из них предназначены для подъема через атмосферу и съемки условий за пределами шторма.Другие путешествуют сквозь сам шторм, измеряя важные изменения температуры в охлажденном дождем воздухе под штормом.Ученые теперь используют дроны таким же образом в некоторых частях шторма.

Символы показывают пути более 70 зондов на воздушных шарах, которые команда авторов запустила в грозу суперячейки.Зонды, переносимые ветром, составили карту температуры в области нисходящего потока урагана, которая может быть критическим источником вращения торнадо.Люк ЛеБел/Пенсильванский университет
Одна из авторов, Иветт Ричардсон, запускает метеозонд и исследует грозу. Шон Мурдзек и Брэнден Катона/Пенсильванский университет

Все это дает ученым представление о процессах, происходящих во время шторма до и во время развития торнадо, а также на протяжении всей жизни торнадо.

Как обезопасить себя во время погони за торнадо?

Штормы могут быть очень опасными и непредсказуемыми, поэтому важно всегда оставаться начеку и следить за штормом.

Шторм может циклически повторяться, создавая новый торнадо ниже предыдущего.Торнадо могут менять направление, особенно когда они умирают или имеют сложную структуру с множеством воронок.Охотники за штормами знают, что нужно смотреть на весь шторм, а не только на торнадо, и быть готовыми к другим штормам, которые могут подкрасться.Крайне важен план эвакуации, основанный на ожидаемом движении шторма и дорожной сети.

В 1947 году проект «Гроза» стал первым крупномасштабным проектом США.научное исследование гроз и первый, кто использовал радар и самолеты.За этим последовали и другие знаковые проекты, в том числе те, которые развернули обсерваторию Тотабл Торнадо, или Тото, которая послужила вдохновением для создания инструмента «Дороти» в фильме «Твистер».

В погоне за штормом учёные идут на продуманный риск – этого достаточно, чтобы собрать важные данные, но никогда не подвергая свои команды слишком большой опасности.

Оказывается, что вождение на самом деле самая опасная часть погони за штормом, особенно когда дороги мокрые и видимость плохая – как это часто бывает в конце дня.Во время погони опасность вождения может усугубляться беспорядочным вождением других охотников за штормами и пробками вокруг штормов.

Что происходит со всеми данными, которые вы собираете во время погони за штормом?

Было бы здорово сразу же получить моменты эврики, но результаты требуют времени.

Собрав данные, мы тратим годы на их анализ.Объединение данных всех инструментов для получения полной картины шторма и его развития требует времени и терпения.Но наличие данных о ветре, температуре, относительной влажности и давлении с разных углов и с разных инструментов позволяет нам проверять теории о том, как развиваются торнадо.

Хотя процесс анализа медленный, открытия зачастую столь же захватывающие, как и сам торнадо.

Лицензировано под: CC-BY-SA
CAPTCHA

Откройте для себя сайт: siteUrl

^