無人機能幹的事又多了一個，龍捲風預警

天下 07-07

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和颶風相比，龍捲風的局部破壞力更大，而且形成更加迅速。

在美國，平均每年有 60 多人死於龍捲風，和它驚人的破壞力比起來，很難提前預測才是龍捲風成為前五大自然災害的原因。

在 1980 年代，對於龍捲風形成的預警時間只有 3 分鐘，主要依靠多發地帶的人工目測。

直到 1988 年多普勒氣象雷達的引入，可以發現形成龍捲風的鉤狀回波，提前預警的時間才增加到大約 15 分鐘。但是龍捲風預警的誤報率一度高達 80%。

主要是因為龍捲風形成時，有些時候鉤狀回波並不明顯。但隨著對於龍捲風形成時候氣象信息的研究，科學家發現在形成前兩個小時，龍捲風核心地區的氣流會產生大量低頻聲音。但這種聲音的頻率太低，人們根本無法聽見。

在嘗試了幾次駕車採集失敗後。俄亥俄州立大學工程學院教授 Jamey Jacob 把目光放在了那些靈活的四軸和固定翼無人機上。

他和他的團隊把低頻麥克風、感測器，以及攝像機安裝在改裝過的無人機上，在上個月開始配合氣象雷達追蹤美國平原上多發的龍捲風。

氣象學家正操作無人機 ByUSNEWS

通常，颶風等大型風暴系統的形成比較緩慢，氣象學家可以從衛星和雷達上觀察到高空中風暴的形成和移動過程，但龍捲風的規模更小，主要是地面和風暴雲層之間的氣流相互作用形成。目前的天氣雷達沒辦法監測這個高度的氣象活動，而通過已有的風暴區域預報，Jacob 教授可以控制無人機直接飛到目標區域。在最近的幾次嘗試中，他們成功地採集此前無法到達區域內的低頻聲音信號、壓強、溫度和濕度等信息。

「通過研究無人機傳輸回來的這些信息，可以使龍捲風的預警從15分鐘，提高到1個小時，甚至更多，同時誤報率也下降了 20％。」Jacob 教授解釋說，「更關鍵的是，現在我們可以在更安全的位置來研究龍捲風的形成了。」

目前對於颶風的研究主要靠在地面布置感測裝置來收集信息，一旦龍捲風沒有在布置的區域內形成，或者傳輸信號丟失，預警的能力就大幅下降。

但無人機監控龍捲風也面臨著一些棘手的問題。

颶風、冰雹、地面掛起來的碎片，一旦無人機在風暴中受到嚴重的損壞，對於信息的採集和預警都會被中斷。

Jacob 教授和他的團隊目前在研究通過輕便和堅固的複合材料來改裝無人機，確保可以承受暴風雨和時速達到 120 英里的風速。