@ 2018.05.18 , 14:00

科学家用次声预测龙卷风

科学家用次声预测龙卷风

就像紫外线存在于人类的可视范围之外一样,还有一种声波也存在于人类可听频率之外。我们称这种声波为“次声波”。

包括火山、雪崩、地震和流星在内的很多种自然源都会发出次声波,也被称作次声或亚声。像是大象和鲸鱼会用次声来沟通,而像是风力涡轮机这样的人造发明也会发出次声。侦测次声波也是政府监测核试验的关键方法之一。这是因为次声波的衰减非常慢,当次声波足够强,在彻底消失前可以环绕全球数次。

龙卷风会产生一种独特的次声波,甚至在龙卷风形成之前或风暴形成之时就会有这种次声波。事实上,科学家明白龙卷风和次声波之间的关联已经有几十年了。现在为了深入了解这个过程,以及更好的了解人类如何利用这个信息,最近一组科学家开展了针对龙卷风的远距离、被动方式的监听。这样做可以使我们能面对解决由于目前四分之三的龙卷风警报都是误报,人们对此或经常无视或过于严阵以待的尴尬局面。龙卷风发出的次声可以作为一个数据源来武装我们的预报。

“通过监测数百英里外的龙卷风,我们可以减少误报率,甚至可能提高预警时间,”奥克拉荷马州立大学机械与航天工程的教授Brian Elbing在一个讨论这次研究的新闻发布会上讲到。

Elbing和他的团队用可以接收低频声波的麦克风制作了一个特殊的监听装置,然后将其按照三角形排列放置进一个带有音孔的容器,这样可以提升测量的精度。

团队的目标是要区分出普通风的噪声和龙卷风的噪声。

“风噪声是断断续续的,所以在很长距离之中将它进行平均,那它汇总起来基本可以忽略不计,”他说。“相反的,龙卷风的次声波的波形在长距离中看起来是连贯的,因此气压波汇总后是包含有效信息的。”

这种新技能意味着风暴猎人在研究和收集龙卷风的数据的时候,危险性降低了许多。比如说,你可以想象一下装备有这种次声波麦克风的无人机飞到风暴的附近,然后将收集到的数据传输给科学家和预报员。

在今年5月份的时候,Elbing在美国声学协会的年度会议上发表了他们团队的这个研究发现。

本文译自 HowStuffWorks,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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