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和颶風相比，龍卷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 多人死于龍卷風，和它驚人的破壞力比起來，很難提前預測才是龍卷風成為前五大自然災害的原因。
在 1980 年代，對于龍卷風形成的預警時間只有 3 分鐘，主要依靠多發(fā)地帶的人工目測。
直到 1988 年多普勒氣象雷達的引入，可以發(fā)現(xiàn)形成龍卷風的鉤狀回波，提前預警的時間才增加到大約 15 分鐘。但是龍卷風預警的誤報率一度高達 80%。
主要是因為龍卷風形成時，有些時候鉤狀回波并不明顯。但隨著對于龍卷風形成時候氣象信息的研究，科學家發(fā)現(xiàn)在形成前兩個小時，龍卷風核心地區(qū)的氣流會產(chǎn)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。
在嘗試了幾次駕車采集失敗后。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、傳感器，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(fā)的龍卷風。
氣象學家正操作無人機 ByUSNEWS
通常，颶風等大型風暴系統(tǒng)的形成比較緩慢，氣象學家可以從衛(wèi)星和雷達上觀察到高空中風暴的形成和移動過程，但龍卷風的規(guī)模更小，主要是地面和風暴云層之間的氣流相互作用形成。目前的天氣雷達沒辦法監(jiān)測這個高度的氣象活動，而通過已有的風暴區(qū)域預報，Jacob 教授可以控制無人機直接飛到目標區(qū)域。在最近的幾次嘗試中，他們成功地采集此前無法到達區(qū)域內(nèi)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，可以使龍卷風的預警從15分鐘，提高到1個小時，甚至更多，同時誤報率也下降了 20％?！盝acob 教授解釋說，“更關鍵的是，現(xiàn)在我們可以在更安全的位置來研究龍卷風的形成了。”
目前對于颶風的研究主要靠在地面布置傳感裝置來收集信息，一旦龍卷風沒有在布置的區(qū)域內(nèi)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(jiān)控龍卷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，對于信息的采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復合材料來改裝無人機，確?？梢猿惺鼙╋L雨和時速達到 120 英里的風速。
ByJamey Jacob
成本也值得考慮，雖然這個項目是由國際科學基金會撥款 600 萬美元中的一部分。但所有記錄風速、聲音、濕度的傳感器部分的成本就已經(jīng)高達2500 美元，這還不包括安裝和維護接受數(shù)據(jù)的傳感部分的成本。
而且美國政府開始加強對于無人機的管控，民航監(jiān)管機構 FAA 針對無人機的注冊系統(tǒng)也在討論中。
早在 2016 年，Jacob 教授就開始了固定翼無人機收集氣象信息的研究，而美國航空航天局 Ames 研究中心也在嘗試用無人機上的傳感器來預報城市里面準確位置的天氣信息。
無人機不只是送快遞，它還有更多可以挖掘的領域。
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