Kā Strādāja Kopējās Tornado Observatorija

{h1}

Totable tornado observatory jeb toto bija agri meteoroloģiski centieni tornado izpētei. Izlasiet, kā totable tornado observatory veidoja vētru pētījumu.

Tā kā tornado ir dabiska parādība, iespējams, ir skāruši cilvēci tik ilgi, kamēr mēs esam dzīvojuši uz planētas. Bet tikai 11. gadsimtā tika reģistrēts agrākais tornado pieraksts. 1054. gada 30. aprīlī twister notrieca Rosdalla ciematu Īrijā [avots: TORRO]. Vēlāk šo novērotāju viens novērotājs raksturoja kā "ugunskuru" debesīs [avots: Zaķis un Hamlins]. Atkritumu lauks, kas riņķoja pa šo "stāvu", ciema iedzīvotājiem izskatījās kā putnu ganāmpulks ar vienu īpaši milzu tumšu putnu - iespējams, atšķirīgu piltuves mākoni. Var iedomāties ciema iedzīvotāju pārsteigumu, kad šis milzu putns izcēla ozolu un "aiznesa to savās talonās" [avots: Joyce].

Vētras attēlu galerija

Laika gaitā zinātnieki uztvēra viesuļvētru izpratnes nastu no ciema iedzīvotāju muguras un paši. Par tornado mēs zinām vairāk nekā iepriekš; mēs tagad zinām, ka tie, piemēram, nav uguns stāvi. Bet zinātnei joprojām ir ļoti daudz jautājumu par to, kā un kāpēc veidojas tornado. Ir zināms, ka tornado veidojas no superšūnas - pērkona negaiss, kam piemīt mezocikloni (pagriežami augšupvērsumi). Tieši šie uzlabojumi var radīt tornado. Tas, kā tas notiek, un kāpēc tikai daži superšūnas rada tornādus, paliek noslēpums.

Šī mazāk pilnīgā izpratne nav saistīta ar mēģinājumu trūkumu. Problēma ir tā, ka, lai patiesi saprastu viesuļvētru, jums jāredz tā iekšpusē. Ir zināms, ka tikai divi cilvēki ir bijuši liecinieki viesuļvētra iekšienē un dzīvojuši, lai par to stāstītu. Diemžēl nevienam mērīšanas aprīkojumam nepiederēja.

Cilvēka, kurš piekrauts ar laikapstākļu uztveršanas instrumentiem, nokļūšana viesuļvētra ir neētiska, pat ja tas dod rezultātus: Cilvēki ir trausli. No otras puses, piecdesmit pieci galonu bungas ir daudz izturīgākas. Tieši šāda veida argumentācija dzemdēja TOTO, Kopējā Tornado observatorija.

Šajā rakstā jūs uzzināsit, kā TOTO darbojās, kāpēc tas galu galā nedarbojās, un kādu no tehnoloģijām, kuras tas radīja. Uzziniet nākamajā lapā par TOTO izveidi.

TOTO dizains

Foto no TOTO idilliskā dienā bez redzama mākoņa.

Foto no TOTO idilliskā dienā bez redzama mākoņa.

-T-Amerikas Savienotajām Valstīm ir gandrīz ekskluzīvas ģeogrāfiskās tiesības uz viesuļvētru darbību. Neparasta laika parādība, kas pazīstama kā sausā līnija var būt pirmais, kas virzās platumā uz austrumiem no Klinšajiem kalniem caur Centrālajiem līdzenumiem. Tas veido draņķīgo Tornado aleju, kas stiepjas no Teksasas uz Ziemeļdakotu un atkāpjas austrumu virzienā uz Ohaio. Šī sausā līnija atdala sausu gaisu no mitra gaisa, un, kad abi gaisa veidi sajaucas, gar šo robežu veidojas negaiss. Šīs vētras var radīt niecīgi lielu viesuļvētru skaitu, ko katru gadu piedzīvo ASV, daudz vairāk nekā jebkurš cits pasaules reģions. Piemēram, Japānā katru gadu piedzīvo vidēji 20,5 viesuļvētru, bet Indijā - 0,5 gadā. [Avots: Weather Doctor]. Centrāleiropā tiek saskatīti apmēram 10 gadā, un Kanādā vidēji gadā saimnieko 80 tvīti [avots: Maksa Planka institūts, CBC]. Turpretī Amerikas Savienotās Valstis katru gadu cieš apmēram 1200 viesuļvētru [avots: Washington Post].

Apbruņojoties ar šiem datiem, nevajadzētu būt pārsteigumam, ka amerikāņu meteorologi nāca klajā ar ideju par laika apstākļu mērīšanas ierīci, ko varētu novietot viesuļvētra ceļā. 1979. gadā Nacionālās okeāna un atmosfēras pārvaldes (NOAA) pētnieki Dr Alans Bedards un Karls Ramzijs uzbūvēja TOtable Tornado observatoriju (kuru pāris nodēvēja par TOTO pēc Dorothy suns filmā "Oz burvis"). Pēc diviem gadiem tas būtu pirmais cilvēka radītais laika apstākļu uztveršanas aparāts, kas apzināti novietots tuvojošos viesuļvētru ceļā.

Pēc mūsdienu standartiem TOTO bija diezgan primitīvs aprīkojums. Bedards un Ramzijs izmantoja 55 galonu metāla mucas kā apvalku, kurā atradās jutīgais laika apstākļu aprīkojums, kas aizzīmogots. Šis aprīkojums sastāvēja no anemometrs (ierīce, kas mēra vēja ātrumu ar spieķu virkni ieroču vai krūzi, kas novietoti uz staba), termometrs, atmosfēras spiediena mērītājs un rasas punkta sensors [avots: NOAA]. Tika reģistrēti dati, kas savākti no visiem šiem instrumentiem, kurus vēlāk varēja iegūt un analizēt [avots: Tornado Project].

Meteorologi datormodelos apkopoja datus par klimatiskajiem apstākļiem, kas tika rasti ap torņādēm un to iekšpusē. Šos modeļus savukārt varēja izmantot, lai analizētu superšūnu pērkona negaisu, kad tie tika izstrādāti, lai noteiktu, vai pastāv apstākļi, kas nepieciešami tornadisko aktivitāšu radīšanai. TOTO apkopotā informācija varētu palīdzēt meteorologiem labāk izprast viesuļvētrus, dodot viņiem iespēju laikus izteikt brīdinājumus sabiedrībai un, cerams, izglābt dzīvības.

Visu sakot, TOTO svēra 400 mārciņas (181 k) [avots: PBS]. Šādai apjomīgai paciņai vajadzēja pielāgotu pikapu, lai to pārvadātu. Izvedot uz vietu, TOTO varēja nogāzt uz nobrauktuves un aptuveni 30 sekundēs novietot taisni vietā. Tā kā TOTO iepriekšēja globālās pozicionēšanas satelīta (GPS) navigācija, apstrādātājiem bija jāizmanto kompass, lai orientētu mucas marķējumu uz patieso ziemeļu daļu, lai kalpotu par mērījumu bāzi. Pēc tam TOTO bija gatavs darbībai. Vajadzēja tikai mērīt tornado.

-TOTO ieguva savu iespēju pāris reizes. Bet tas, kas darbojas teorētiski, ne vienmēr darbojas praksē. Uzziniet, kāpēc TOTO nedarbojās nākamajā lappusē.

Kāpēc TOTO nedarbojās

Briesmas, ko rada cilvēku nostādīšana viesuļvētru priekšā (piemēram, šis 1992. gadā Dimmitā, Teksasā) izvietot TOTO, ir viens no iemesliem, kāpēc ierīce beidzot tika pārtraukta.

Briesmas, ko rada cilvēku nostādīšana viesuļvētru priekšā (piemēram, šis 1992. gadā Dimmitā, Teksasā) izvietot TOTO, ir viens no iemesliem, kāpēc ierīce beidzot tika pārtraukta.

Mūsdienās cilvēki, kuri profesionāli vai izklaides dēļ pārmeklē un studē vētru, izsekošanai izmanto internetu un klēpjdatorus. Pirms parādīšanās pēc pieprasījuma, reālā laika informācijas, vētras pakaļdzīšanās bija daudz vairāk kā minēšanas spēle. Ikviens, kurš vēlējās ievietot, piemēram, 55 galonu mucu, kas piepildīta ar ļoti jutīgu meteoroloģisko aprīkojumu, tornado ceļā bija spiests izmantot minūtes veco informāciju, ko radio un radio pārraidīja meteoroloģiskās stacijas un vietējie plašsaziņas līdzekļi. Vētras izsekotājam bija jāizmanto arī neliela intuīcija un viņa pieredze vētras redzēšanā no pirmās puses, lai paredzētu, kura vētras šūna varētu radīt viesuļvētru un kura ne.

Šī bija viena no divām galvenajām TOTO raksturīgajām problēmām, kas kļuva acīmredzamas laukumā. TOTO ievietošana tieši tuvojošos viesuļvētra ceļā prasīja astronomisku veiksmi; nevainojama izvietojuma varbūtība bija pamatoti zema. Otra TOTO piedāvātā problēma bija tā radītās briesmas. Iespējams, ka TOTO izkraušana un iestatīšana prasīja tikai 30 sekundes, taču tas var būt ilgs laiks, kad twisteris jūs nospiež - tas ir par 30 sekundēm mazāk, lai pētniekiem būtu jāizbēg. Un, neraugoties uz TOTO 400 mārciņām (181 k), viesuļvētra, iespējams, varēja ņemt līdzi ierīci braucienam, pārveidojot TOTO no labdabīga zinātnes instrumenta lidojošā nāves mucā. (Lielākas lietas ir saviebjušas twisters. 1949. gada maijā Oklahomā viesuļvētra nodeva 13 liellopu galvu [avots: Tornado projekts].)

-Visas šīs bažas bija teorētiskas, līdz 1981. gada pavasarī TOTO tika nodots ekspluatācijā Centrālajā līdzenumā. Tad bažas tika apstiprinātas. TOTO inženieri Bedards un Ramzijs nodeva to izveidi Oklahomas universitātes meteoroloģijas profesoram Dr. Hovardam Bluesteinam. Katra gada laikā no 1981. līdz 1983. gadam no aprīļa līdz jūnijam Blēnšteins un daži viņa studenti pārmācīja vētras un novietoja TOTO tur, kur, viņuprāt, viscaur gāja viesuļvētra. [Avots: PBS].

Blūzteins apstiprināja gan TOTO radītās briesmas, gan arī neiespējamību gūt panākumus. Viņš nekad nav veiksmīgi to ievietojis vietā, kas atrodas pietiekami tuvu, lai apkopotu datus no viesuļvētra. Un viņš ieraudzīja, cik bīstams TOTO var būt. Vienā 1982. gada vētru pakaļdzīšanās laikā Blūzteinam un viņa komandai bija cieša birste ar viesuļvētru, kuru viņi mēģināja nokļūt priekšā, lai ierīci novietotu tā ceļā [avots: PBS]. Pēc 1983. gada viņš nodeva TOTO Nacionālajai smago vētru laboratorijai - pētījumu laboratorijai, kas saistīta ar Nacionālo okeāna un atmosfēras pārvaldi (NOAA). NSSL bija vienīgā grupa, kas jebkad veiksmīgi iekļāva TOTO gaidāmā tvitera ceļā.

1985. gada 29. aprīlī NSSL pētnieki Stīvs Smits un Lū Wickers izvēlējās īsto vietu TOTO izvietošanai ārpus Ardmoras Arkas štata. Nelielais viesuļvētra aizskrēja garām ierīcei, atklājot vēl vienu TOTO koncepcijas un dizaina trūkumu: Tam bija augsts centrs. smagums. Kad viesuļvētra gāja garām, TOTO tika notriekts uz sāniem, sabojājot instrumentus. Pēc tuvākās sukas ar sākotnējā mērķa sasniegšanu TOTO neveiksmīgi tika izvietoti vēl divus gadus.

-TOTO tika atvaļināts no dienesta 1987. gadā. Tas ir apskatāms Nacionālā laika dienesta vestibilā Normanā, Okla, sveicot apmeklētājus [avots: NOAA]. Bet TOTO atstāja nepiepildītu vajadzību apkopot vērtīgus datus par viesuļvētrām, ņemot tos pretī. Šajā sakarā TOTO atstāja mantojumu. Izlasiet nākamo lapu, lai uzzinātu par TOTO pēcnācējiem.

TOTO mantojums

Doplera uz riteņiem (DOW) kravas automašīna Okalahoma debesīs meklē tornādiskas aktivitātes. DOW var izsekot savu ciltsrakstu atpakaļ uz TOTO.

Doplera uz riteņiem (DOW) kravas automašīna Okalahoma debesīs meklē tornādiskas aktivitātes. DOW var izsekot savu ciltsrakstu atpakaļ uz TOTO.

Aptuveni laikā, kad TOTO izvēršana tika pārtraukta, tika gatavotas arī citas tehnoloģijas, kas balstījās uz TOTO koncepciju. Pirmā tehnoloģija, kas pārņēma bīstamo pienākumu tikt novietotai tuvojošās māsas ceļā, bija bruņurupucis. Šīs mazās, apaļās ierīces izskatās kā korpusi un pirmo reizi tika nosūtītas uz lauka 1986. gadā [avots: Tornado projekts]. Instrumenti, kas līdzīgi TOTO uzstādītajiem, tika ievietoti bruņurupuču iekšpusē, lai reģistrētu atmosfēras spiedienu, mitrumu un temperatūru. Vēl vairāk, bruņurupucis pārlēca uz digitālo, ļaujot mazākiem instrumentiem iegūt precīzākus nolasījumus.

Tā kā bruņurupuči ir mazi, tos var izvietot visā apgabalā, palielinot iespējas, ka tos var pārvadīt tviteris. 1988. gada maijā Oklahomā viesuļvētra ietriecās bruņurupucī, taču līdz brīdim, kad pētnieki to atrada, ierīci bija sagrozījis, acīmredzot, ziņkārīgs cilvēks [avots: Tornado projekts].

TOTO pēdās sekoja arī citas ierīces. Dillocams un OZ (Nulles novērojums) abi tika izstrādāti, lai tos ievietotu viesuļvētra ceļā. Abas ir aprīkotas ar videokamerām, lai iegūtu redzamus datus par apstākļiem twisterī. Gliemeži, kas pēc izskata ir līdzīgi bruņurupučiem, ir aprīkoti ar seismiskiem sensoriem, lai noteiktu, vai tornado rada vibrācijas, kuras var izjust zemē, kad tās iet. Pētnieki cerēja, ka agrīnās brīdināšanas sistēmu var radīt, izmantojot seismiskos sensorus, kurus jau izmanto zemestrīču atklāšanai, sistēmu, kas joprojām tiek izstrādāta [avots: MSFC].

Tomēr visām šīm ierīcēm, piemēram, TOTO, ir kļūme. Katrs no tiem ir vienreizējs darījums. Optimāls tornado mērīšanas aprīkojums būtu TOTO pārnesamības un laika apstākļu biroja sarežģīto instrumentu laulība.

Ar Doplera radara parādīšanos tas kļuva iespējams. Doplera radars izmanto radioviļņus, lai noteiktu vētras blīvumu, virzienu un nokrišņus. Vētra, kas virzās uz radaru, nosūta atpakaļ augstākas frekvences radioviļņus antenām, kuras rada un pieņem viļņus. Vētra, kas virzās prom no antenas, atgriežas zemākā frekvencē [avots: USA Today]. Doplera radars var uzņemt tik lielu informācijas daudzumu par vētru, ka šos datus var pārveidot par 3D attēlojumu. Tagad meteorologi var izpētīt vētru, lai pārbaudītu tās īpašības, piemēram, ja tā rada krusu vai tai piemīt mezociklons.

Doplers uz riteņiem (DOW) projekts no Smagu laika apstākļu izpētes centra un Electra Doplera radars (ELDORA) projekts no Nacionālā atmosfēras pētījumu centra bija pirmais, kurš Dopleru pieņēma. DOW ir Doplera antena, kas piestiprināta kravas automašīnu aizmugurē, un ELDORA ir atbalsta plakne, kas aprīkota ar antenu. Abas tika izmantotas VORTEX projektā, kas, iespējams, bija pirmais mobilais tornado projekts, kas ieguva nozīmīgus datus. 1995. gada jūnijā VORTEX ar lidmašīnu un kravas automašīnu izsekoja vētras Teksasā, apkopojot datus gan no augšas, gan ap vētru un sniedzot meteorologiem jaunu neapstrādātu informāciju, kas izmantojama, lai prognozētu, kad un kur notiks viesuļvētras [avots: UCAR].

Lai gan TOTO varbūt nekad nav veicis precīzu tornado mērījumu, vienreizējā ierīce palīdzēja pamatīgi izprast tornado, šos uguns stāvus debesīs.

Lai iegūtu papildinformāciju par viesuļvētrām un citām saistītām tēmām, apmeklējiet nākamo lapu.

Kopējā Tornado observatorija: autora piezīme

Džošs Klarks, personāla rakstnieks

Džošs Klarks, personāla rakstnieks

Es neatceros, kā man piešķīra uzdevumu rakstīt par Totable Tornado observatoriju. Es atceros, ka pēc nedaudz sākotnējiem pētījumiem tas ļoti ātri nogrima, ka es filmā “Twister” biju redzējis kaut ko līdzīgu odai. Es domāju, ka tā bija interesanta veltīšana, un devu filmai mazliet lielāku svaru. Tomēr diezgan īsā secībā man patika īstais TOTO stāsts vairāk.

TOTO nejaušais, virtuvē iekļautais dizains, kas šiem augsti apmācītajiem meteorologiem nācās pašiem nākt klajā, bija gandrīz komisks. Šī lieta varētu izmantot manometru, es varētu iedomāties vienu meteorologa teikto. "Nu, ielieciet tur vienu," es dzirdēju citu atbildi. Un pats nosaukums, kas ir veltījums “Oza burvim”, patiešām izgaismoja izplūdušo līniju starp hobistu un zinātnieku vētru pakaļdzīšanās kopienā, kuru es cienu.

Un es atceros arī sapratni, kurā kādā brīdī nonāca TOTO veidotāji: Kā viņi precīzi nokļūs observatorijā tornado ceļā? Šis izrādījās tiešām interesants un jautri uzrakstīt.

Kopēja Tornado observatorija: apkrāptu lapa

Lietas, kas jums jāzina

  • Neparastas parādības, ko sauc par sauso līniju, dēļ Amerikas Savienotās Valstis ir gandrīz ekskluzīvs tornado darbības režīms pasaulē.
  • 1979. gadā divi NOAA zinātnieki pildīja 55 galonu (208 litru) tērauda mucas ar termometriem, manometriem, anemometru un rasas punkta sensoru. Šis bija pirmais TOTO.
  • TOTO svēra 400 mārciņas (181 kilogramu), bet to varēja novietot 30 sekundēs.
  • Pēc sešiem gandrīz nelaimes gadījumiem un viena vērša aci TOTO tika atstādināts no dienesta un sēdēja Nacionālā laika dienesta ēkas vestibilā Normanā, Okla.

Tagad pārbaudi savas zināšanas ar šīm viktorīnām!

  • Galīgā termometra viktorīna
  • Fakts vai fantastika: Tornado viktorīna
  • Fakts vai fantastika: viesuļvētras viktorīna
  • Ultimate Rainbow Viktorīna

Apskatiet šīs attēlu galerijas!

  • Vētras bildes
  • Zibens attēli
  • Varavīksnes bildes


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kartēts “Slepens” Tuneļu Labirints Zem Romas
Kartēts “Slepens” Tuneļu Labirints Zem Romas

Tropiskā Vētra Daniela Formas Klusā Okeāna Austrumu Daļā
Tropiskā Vētra Daniela Formas Klusā Okeāna Austrumu Daļā

Zinātne Ziņas


Kas Ir Bumbiņu Zibens?
Kas Ir Bumbiņu Zibens?

T. Rekss Bija Stāvoklī, Kaulu Pārbaude Apstiprina
T. Rekss Bija Stāvoklī, Kaulu Pārbaude Apstiprina

Ievērojams Klimata Zinātnieks Atzīst Noplūdušos Heartland Dokumentus
Ievērojams Klimata Zinātnieks Atzīst Noplūdušos Heartland Dokumentus

Cik Precīzs Ir Jūsu Fitnesa Izsekotājs?
Cik Precīzs Ir Jūsu Fitnesa Izsekotājs?

Nasa Virsskaņas X-Plane Saplēsies Caur Skaņas Barjeru Ar “Maigu Īkšķi”
Nasa Virsskaņas X-Plane Saplēsies Caur Skaņas Barjeru Ar “Maigu Īkšķi”


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com