https://frosthead.com

Hvordan svermer droner kan utforske en orkan

Andrea, orkansesongens første tropiske storm stormer opp østkysten i dag, og selv om det ikke forventes å gjøre mye mer enn å levere en kraftig gjennomvåkning, har den startet den første bølgen med stormsporing.

Vil det klemme kysten eller drive innover landet? Vil det dumpe og få centimeter med regn eller tre? Vil det gi oss vårt første bilde av 2013 av en TV-reporter som utøver utilsiktet slapstick på en strand?

Vi har allerede blitt fortalt at dette kan være en stygg sesong, med en prediksjon fra National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) på syv til 11 orkaner, hvorav tre til seks kan være store - det er med vind på 111 mph eller høyere . Og orkaneksperter ved Colorado State University er ganske sikre på - de setter sannsynligheten til 72 prosent - at minst en av de store orkanene vil falle et sted langs Gulf Coast eller det østlige sjøbrettet. Husk at Sandy ikke ble ansett som en stor orkan da den feide inn over New Jersey i fjor høst.

Orkanvarsling er mye mer vitenskap enn crapshoot i disse dager. Datamodeller har blitt utrolig nøyaktige, med tanke på hvor mange variabler som må tas med i betraktning - temperatur, vindhastighet, luftfuktighet, barometrisk trykk, topografi - fra mange forskjellige steder til forskjellige tider. Alt i alt kan det være hundretusener av faktorer som må veies. Og oppgaven kompliseres av at vi bare har rundt 60 år med gode historiske data for å plugge inn i modellene.

Det meste av sanntidsdata som blir matet inn i datamaskinene kommer fra dropsonde sensorer som slippes ned i stormene fra store, tunge “orkanjegere”, fly som i hovedsak er flyvende laboratorier. Dette er imponerende maskiner. De er også ganske dyre. Ett fly koster rundt 22 millioner dollar.

Drone på

Kamran Mohseni tror det kan være en bedre måte å samle stormdata på. Det handler om å tenke lite.

Mohseni, ingeniørprofessor ved University of Florida, tror den neste generasjonen orkanjegere vil være droner som er små nok til å nesten passe inn i håndflaten din, men i stand til å engasjere heftige orkaner ved å ri på vinden i stedet for å prøve å slå gjennom den . Vekten - omtrent like mye som en iPod Nano - er et aktivum i hans sinn. "Våre kjøretøyer kjemper ikke mot orkanen, " sier han. "Vi bruker orkanen for å ta oss plass."

Hans anseelse er at i stedet for å stole på noen få “super-duper” -fly, hvorfor ikke bruke hundrevis av små droner som gjennom deres rene antall kan gjøre dataene så mye mer nøyaktige eller, som han sa det, “Du får super duper på et samlet nivå. ”

Mohsenis droner, med sine sensorer, ville bli lansert med kommandoer fra en bærbar datamaskin, og deretter, ved hjelp av matematiske modeller som forutsier hvor de beste vindstrømmene kan bli funnet, ville være i stand til å ta seg en tur inn i stormen. Når de først er der, kan dronene drives opp eller ned etter behov, med målet å dra nytte av vindens kraft for å utforske orkanen.

Å ri på bølgene

Men Mohseni snakker ikke bare om flygende droner. Han har også utviklet undervannsbiler designet for å etterligne maneter når de beveger seg gjennom havet. Han ser for seg dem som en ørliten marineflåte som jobber i takt med en skvadron av flygende droner, og som kan tillate forskere å også samle inn data fra under havet, noe som kan være spesielt vanskelig å samle inn.

Han er selvfølgelig klar over at selv om dronene hans - siden de ikke vil motstå vinden - ikke sannsynligvis vil bli sprengt fra hverandre, vil mange av dem gå tapt når de tar på seg en orkan. Men fordi de er så små og lette, vil de sannsynligvis ikke gjøre mye skade hvis de treffer noe. Og han regner med at de innhentede dataene vil være verdt utgiften.

Hver av dronene hans koster rundt $ 250.

Stormens øyne

Her er en annen nyere utvikling innen værteknologi:

  • Det er en vindgevinst : Det kanadiske firmaet Aeryon Labs har utviklet et "Unmanned Aerial Vehicle" (UAV) designet for å gjøre militær rekognosering i dårlig vær. Den lover at SkyRanger-dronen sin kan holde seg stabil i vind i 40 og overleve vindkast på 55 mph og også kan fungere i temperaturer fra -22 til 122 ° Fahrenheit.
  • Det var en mørk og stormfull flytur: Senere i sommer vil NASA sende et par store ubemannede fly lastet med instrumenter ut over Atlanterhavet for å studere nærmere hvordan orkaner dannes og bygger seg i intensitet. I fjor høst brukte byrået en av disse dronene, kalt Global Hawk, men vil legge til en annen når den utvider fokuset til vind- og regnbånd inne i orkaner.
  • Tross alt, hvorfor skulle ikke skyer kunne få den indre gløden: Med målet å se hvordan lasere kan påvirke sky dannelse, fant forskere ved Karlsruhe Institute of Technology i Tyskland at lasere faktisk kan gjøre en cirrus sky glød. Dessverre klarer ikke lasere å gjøre dette ennå med ekte skyer; forskerne produserte effekten på skyer som ble opprettet i laboratoriet.
  • For ikke å nevne et fantastisk skjold mot flygende øl: Møt nå Rainshader, en paraply som ser mer ut som en motorsykkelhjelm på en pinne. Den er designet for å beskytte deg mot regn på sportsbegivenheter, og lover å ikke blåse innsiden ut, rote folk i øyet eller dryppe på dem som sitter ved siden av deg. Og best av alt, fordi det kan holdes å sitte lavt på hodet, burde det ikke blokkere noen andres syn.

Videobonus : Se Kamran Mohsenis små orkanjegere som flyr.

Videobonusbonus: Og for gamle tiders skyld, den lettere siden av store stormer.

Mer fra Smithsonian.com

Hvorfor vi kanskje ikke ser det neste Sandy Coming

Trekke linjen på droner

Hvordan svermer droner kan utforske en orkan