这个实验室可以制造 5 级飓风

它旨在提高我们沿海城市和建筑物的抵御能力

纽约市目前预计每130年就会发生一次相当于“桑迪”飓风强度的洪水。而过去是每3000年一次。

为了更好地理解和应对这类灾难性的风暴,迈阿密大学刚刚启用了一个耗资4500万美元的实验室,其核心是一个名为SUSTAIN(SUrge-STructure-Atmosphere INteraction,意为“风暴潮-结构-大气相互作用”)的飓风模拟器(这绝对是一个被勉强拼凑的缩写)。

这个长75英尺、容量30000加仑的亚克力水箱可以注入海水或淡水。利用一台1700马力的风扇和12个桨叶的波浪发生器,科学家们可以制造出各种各样的波浪。“我们可以模拟出时速超过200英里(约322公里)的飓风,”SUSTAIN的负责人、海洋学家Brian Haus说道。“这已经是超出级别的5级飓风了。”

风暴强度

SUSTAIN实验室会重现历史上的风暴,并利用传感器测量其风速和波浪动力学。然后,它可以对这些数据进行修改,以模拟未来的风暴,并微调预报和由此产生的疏散计划。“你对4级飓风的处理方式与对1级飓风的处理方式截然不同,”Haus说道。

浪花的力量

浪花可能实际上会助长风暴。当浪花从海面喷涌而出时,它们会蒸发并将热量从水传递到大气中。这可能会影响水面上的风的摩擦力,从而改变风暴的强度;科学家们对此尚不清楚。“测量浪花是困难的,尤其是在飓风期间,”Haus说道。取而代之的是,SUSTAIN使用光学成像来观察浪花如何与阵风相互作用,这有望改善飓风强度预报。

沿海建筑

随着追逐夕阳的人们不断购买风险日益增高的沿海房地产,SUSTAIN计划测试模型房屋和桥梁在风暴中能承受多久。这将有助于土木工程师设计出既更能抵御风暴又更经济的建筑。“当然,你可以建造一栋拥有4英尺(约1.2米)厚墙的现浇混凝土房屋,并将其建在20英尺(约6米)高的空中,”Haus说道,“但谁又能负担得起呢?”

海洋动力学

在这个实验室里,研究人员还计划追踪二氧化碳从海洋到大气中的迁移过程,以改进气候模型。不久,SUSTAIN团队将在墨西哥湾投放1000个漂浮设备——这些设备可以收集关于洋流、湍流和风的数据。其目标是观察石油在海洋表面的扩散情况,以便科学家们能够更好地预测未来漏油事件的影响并进行清理。

观看实验室的实际运行

视频由SUSTAIN/迈阿密大学提供

本文最初发表于2016年1月/2月号的《大众科学》(Popular Science),标题为“盒装飓风——只需加水”。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .