世界上最大的龙卷风搜寻行动陷入了僵局。我身处俄克拉荷马州佩里一家快捷假日酒店会议室里一个临时搭建的指挥中心，35名科学家正试图决定，在这个多云的五月早晨，在哪里部署外面停放的50辆装满设备的卡车。本次探险的第一个主要风暴系统正在我们西南方向的德克萨斯州形成，很可能会导致超级单体风暴——巨大的旋转雷暴，进而可能产生一个或多个龙卷风。这非常有希望。但美国国家严重风暴实验室的团队负责人Lou Wicker看到了一个问题。他抬起头，看着雷达屏幕。“时速50英里，”他说。太快了。
龙卷风搜寻的普遍形象是，几辆卡车飞驰在平原上，尘土飞扬，追逐着巨大的漏斗云。但Wicker的项目——第二次龙卷风成因验证实验，简称VORTEX2——要求一种截然不同的追逐方式。这项为期两年、耗资1200万美元的政府实地实验的目标不仅仅是靠近龙卷风，而是将其包围起来，捕获足够的数据，以便在计算机模型中准确地重现它。拥有一支由卡车和货车组成的庞大队伍、140名船员以及数吨重的装备——从40英尺高的便携式无线电塔到气象气球，再到无人驾驶飞行器——成功需要的不仅仅是胆大心细的驾驶。它需要大量的周密计划，而这又需要大量的事先信息。“即使在风暴缓慢的日子里也很难做到，”严重天气研究中心（Center for Severe Weather Research）的团队负责人Josh Wurman说。“今天这样的日子，简直是不可能。”
现在，距离风暴追逐季节结束只剩下不到五周的时间，VORTEX2团队迫切希望出发。美国每年只报告大约1000次龙卷风，而这种稀有性是风暴追逐的核心挑战。龙卷风突然出现，造成可怕的破坏，然后消失。研究人员在试图确定下一次龙卷风何时何地发生时，所能依赖的数据非常稀少。这使得追逐它们变得困难，而提供可靠的预警则更加困难。事实上，70%的龙卷风预警都是虚报。因此，人们往往不认真对待下一次预警。“我们检测到旋转，我们就会发出预警，因为我们不敢不发，”团队负责人Don Burgess说，他同时也是俄克拉荷马大学（University of Oklahoma）的一名兼职研究气象学家。
俄克拉荷马大学。
为了改善这种情况，VORTEX2团队面临着一个先有鸡还是先有蛋的困境：拦截更多龙卷风需要更好的预测模型，而更好的预测模型需要拦截更多龙卷风。去年，当VORTEX2完成搜寻时，团队只成功包围了一次龙卷风，地点在怀俄明州拉格兰奇。这是一次重大收获，但正如Wurman所说，“一次龙卷风是不够的。”
Wicker的手指点在一张地图上。“这里，”他说，指向预测的风暴活动中心，一个大约在东方40英里远的地方。由于大多数龙卷风的移动速度大约为每小时15英里，典型的追逐策略是与它们并行行驶，部署传感器和仪器来收集飞行中的数据。但快速移动的风暴需要完全不同的机动。Wicker解释说，团队成员必须迅速分散开，赶到风暴前面，建立一个仪器网络，能够测量约1000平方英里区域内发生的任何情况，然后等待龙卷风从那里经过。尽管如此，他还是警告说，即使有几个小时的准备和很大的覆盖范围，包围一个移动的灾区也并非易事。“独自一人追逐时速50英里的风暴就很困难，更不用说有50辆车了，”他说。“有这么多人，就像带着一车孩子去办事，他们都可能在不同时间需要上厕所。”
此刻，更好的司机也会有帮助。一名技术人员打断了会议，宣布发生了一起事故，Wurman前往停车场评估损失。在仓促的准备过程中，车队中的10辆多普勒雷达卡车之一撞到了另一辆，损坏了雷达和内部计算机之间的连接，这是两辆卡车都必不可少的部分。维修可能需要数小时。
Wurman看着卡车，摇了摇头。“过去10年里，我修补过我卡车上很多坏掉的零件，”他说，“但这简直是最糟糕的场景了。”
为什么追逐？
VORTEX项目是世界上最宏大的龙卷风理解尝试。当国家严重风暴实验室（National Severe Storms Laboratory）于1994年和1995年进行最初的VORTEX实地实验时，Wicker和Wurman，以及气象学家Harold Brooks和Don Burgess，成为第一批用雷达车包围龙卷风的科学家。凭借他们的“移动多普勒雷达”，他们能够捕捉到龙卷风罕见的地面景象，并首次记录了龙卷风的整个生命周期。
但是基本问题仍然存在。例如，漏斗云最初是如何形成的？是什么让一些龙卷风如此强大，而另一些却只是一丝微风？是什么为它们提供动力？通过了解龙卷风的基本机制，Wicker和他的团队希望将龙卷风预警时间从13分钟提高到50分钟，并最终减轻财产损失，挽救生命。
VORTEX2汇集了更多的研究人员，新的移动气象传感器和改进的预报技术。这项改进后的工作已经开始显现成效。去年在拉格兰奇捕获的龙卷风是历史上记录最详尽的龙卷风。本月，科学家们将在科罗拉多州会面，分配数据以供分析。其中一个重要目标是开发数十个计算机模型，它们将同时运行，逐分钟分析实时风暴数据，每个模型都计算不同的输入：更大的雨滴、更强的风、更高的湿度。综合结果将生成对未来状况更具体的预测，这样，当气象预报员面临例如芝加哥北部10英里处的超级单体风暴形成时，他们就可以避免对整个都会区发出笼统的预警，而是为更小的区域宣布更精确的概率。
当今的严重天气预警在很大程度上依赖于NEXRAD收集的数据，NEXRAD是美国国家气象局（National Weather Service）运营的159个固定多普勒雷达网络。但固定雷达通常距离雷暴太远。其信号会像手电筒的光束一样散开，传播越远越弥散。雷达也只沿着一个平面传播，所以随着地球在其下方弯曲，它会错过大气层的较低区域。
VORTEX2的解决方案是靠近并从各个角度记录超级单体风暴。一架遥控无人机扫描云层，收集为超级单体风暴提供动力的气流数据。团队成员驾驶带有车顶仪器的车辆，在风暴下方采样温度和湿度等状况。安装在防龙卷风平台上的摄像机拍摄漏斗内部的活动。
这种侦察工作应该能产生强有力的风暴预报，提供更好的风暴预警，并改善机场航线、森林火灾指数和城市规划。它们甚至可能降低电费。公用事业公司依靠风暴预警来确定他们需要产生多少电力，如果预报错误，公司就必须以高价购买最后一刻的能源，并将成本转嫁给消费者。“如果30年后回头看，这些模型从社会角度来看比任何与龙卷风预警有关的事情都更重要，我不会感到惊讶，”Brooks说。
今年，美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）将开始升级NEXRAD，安装新的双极化雷达，这已经是VORTEX2武器库中的标准配置，它们发射水平和垂直微波以更准确地读取天空，并区分雪、冰和雨滴。一个项目也正在进行中，计划在全国范围内为手机信号塔和屋顶配备数千个多普勒单元。但就目前而言，寻找龙卷风的最佳方法仍然是坐进卡车去寻找。“我不认为我们将来会坐在安乐椅上做这项工作，”Wicker说。
设置陷阱
Wicker和其他领导层做出了最佳猜测：风暴将于下午4点袭击俄克拉荷马城东北部，留给团队只有几个小时的时间，将50辆车完美地部署在罗德岛大小的网格上。但上午10:30，我们还在酒店停车场进行组织。终于，在11点，Wicker急忙把我和他的一名研究生塞进一辆小型货车，我们出发了，之后有两辆由10辆雷达车组成的移动多普勒系统紧随其后。我们正前往大约25英里外的网格北部边界，在那里我们的雷达将从远处追踪风暴。
与此同时，技术人员设法修复了损坏的雷达车，它们现在正前往我们东南方向40英里处的Stroud，更靠近网格的中心。独立的移动多普勒雷达数据可以用来追踪风暴的发展，但来自多个单元的协调数据则更具揭示性，正如略有不同的视觉图像结合起来，就像三维视图一样，可以提供有关深度的更多信息。
我们在30分钟内到达了科伊尔的大致区域，但我们不能简单地停下来等待。雷达需要开阔的视线，所以我们在接下来的两个小时里寻找一个没有房屋、树木或山丘阻挡的有利位置。我们最终找到了一片平坦开阔的土地，停了下来。阴沉的天空让我感到紧张。我们位于网格的边缘，离预测的风暴中心最远，但没有哪个位置是安全的。在美国，龙卷风通常从西南向东北移动，被急流和来自墨西哥湾的暖湿气流的联合作用所推动，但它可能会突然改变方向。
我考虑着这一点，我们走下货车，特别留意着上涨的狂风如何将高高的草吹得平伏。一辆红色皮卡车慢慢地停在我们旁边。“我们要被袭击了吗？”司机问道。Wicker指着天空，那里有一些证据：一小片灰蒙蒙、蓬松的云的后部有一个凹陷。“那是暖湿气流绕着风暴后部旋转的地方，”他说。“这个东西可能在一小时内就会产生龙卷风。”司机点了点头。“我谢谢你，”他说，然后开车走了。
闪电划过，Wicker示意我回到小货车里。大滴的雨点开始打在窗户上。他又喝了一大口博士伦（Dr Pepper），这是他今天的第三罐，我们等着，浏览着雷达数据和来自团队其他成员的即时消息。什么都没有。一个小时后，风暴改变了方向，开始向南移动，朝向俄克拉荷马城，我开始看到人们对龙卷风了解多少，以及这有多危险。Wicker收到来自100英里外的诺曼市国家气象中心（National Weather Center）的一条即时消息。龙卷风已被目击，但不在预测的俄克拉荷马城附近。事实上，它已在Wicker的家乡诺曼登陆，距离国家气象中心不到200码。然后是新闻报道：冰雹击打着莫尔附近的房屋。汽车在40号州际公路上被掀翻。肖尼的一家加油站被夷为平地。俄克拉荷马州至少有58个龙卷风，到当天结束时，它们将造成三人死亡。Wurman的手机响了。是他父亲打来的，问他是否安全。“太安全了，”Wurman回答。
模拟风暴
三个月后，Wicker在诺曼的办公室里说，大多数龙卷风都逃脱了，那次差点错失的事件让整个项目笼罩了整整一周的阴影。“之后，我们下定决心要拼尽全力。”这意味着要更早出门，白天少休息。在天气的一些配合下，VORTEX2在探险活动于6月结束时，又拦截了20次龙卷风。“很多偶然因素都起了作用，”Wicker说。
在为期两年的项目中，该团队收集了超过50太字节的数据，他们现在有望生成有史以来最详细的龙卷风解剖图。“这是信息的宝库，”Wurman说。“我们将有数年时间来消化这些数据。”
研究人员特别关注龙卷风风暴内部和周围的风力数据，这些数据可以揭示龙卷风如何剥离房屋屋顶、夷平城镇，从而改进建筑规范。“F-5级别的龙卷风能摧毁一切，”Wicker说。“但对于较小的事件，你可以让你的房子相当好地生存下来。只是成本更高。”
在前往俄克拉荷马城机场的途中，我经过了5月10日龙卷风过后的残骸，这样的投资似乎是明智的。路边排满了被连根拔起的大树。风暴剥掉了一家Loves加油站的屋顶，吹倒了墙壁，只剩下扭曲的金属支撑梁。出租车司机告诉我，他的妹妹曾躲在那家加油站的步入式冷藏库里躲避龙卷风。她给他打了电话，惊恐万分，但等他赶到她那里时，风暴已经过去了。“一切都结束得太快了，”他说，说着拍了拍手指。
自制龙卷风坦克
龙卷风的动能相当于一颗炸弹，因此经验丰富的风暴追逐者Reed Timmer和他的团队，他们是Discovery频道《风暴追逐者》（Storm Chasers）节目的主角，为自己建造了一个重达四吨的名为“Dominator”的坦克，以确保工作安全。
团队首先拆空了一辆2007年的雪佛兰Tahoe，然后用一层16号钢板将其包裹。为了加固薄钢板，他们喷涂了0.25英寸厚的凯夫拉和聚氨酯的防弹组合，称为 Rhino Lining。“你可以用大锤敲它，它会弹回来，”Timmer说。他们还安装了由半英寸厚的聚碳酸酯板制成的防弹窗户，这种塑料足够坚固，可以承受西瓜大小的冰雹和高达150英里/小时的碎片。
进入风暴时，船员会用F1赛车的五点式安全带将自己固定好，尽管Timmer承认，在追逐过程中，他经常忙于从迷你土豆枪发射气象探测器，而顾不上系安全带。（他可以在笔记本电脑上追踪这些探测器，它们每秒测量五次GPS位置、温度、压力和湿度。）如果风速达到100英里/小时并威胁要将卡车掀翻，船员就会拨动一个詹姆斯·邦德式的开关，激活电池供电的液压系统，将Dominator降至地面。卡车底部周围的橡胶护套会向外膨胀，形成真空密封，以阻止碎片进入并帮助固定车辆。而且，作为坦克来说，Dominator非常省油，每加仑燃油可以行驶14英里。
