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日期:2019-11-26 | 作者:waters

风暴的神秘声音可能有助于预测龙卷风

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据研究人员称,神秘的隆隆声传闻说,有一天有可能使用先驱龙卷风来预测何时何地袭击。

风暴在龙卷风形成之前发出声音,但低于20Hz的信号低于人类的听觉极限。导致这些隆隆声的原因也是一个难题。

现在,研究人员说,他们已经缩小了发出声音的原因,这是利用知识来改善警告的重要因素。

俄克拉荷马州立大学的布莱恩·埃尔宾博士说:“这三种可能性是(在龙卷风中)核心振荡,压力松弛和潜热效应。” “它们都是可能的,因为我们看到的是,信号在龙卷风触地之前发生,在龙卷风触地之后继续,然后在龙卷风离开地面后消失一段时间。”

最新的研究成果在西雅图美国物理学会流体动力学分会的年会上发表。

龙卷风产生的低频声音已经知道了几十年了,但是艾尔宾说,一个大问题是缺乏对声音产生原因的理解,并且很难从龙卷风和天气的其他方面将它们挑出来。

近年来,人们对该主题重新产生了兴趣,埃尔宾(Elbing)表示,这可能对从得克萨斯州延伸到北卡罗来纳州的Dixie Alley等丘陵地区特别有用。他说:“次声不需要像雷达那样的视线,因此希望这可以显着改善狄克西巷的警告,那里大多数[龙卷风]死亡都发生在这里。”

该团队的装置包括一个麦克风,该麦克风能够拾取密封在圆顶内的低频声音,该圆顶具有四个彼此成直角的开口,每个开口都连接到软管上。这些圆顶中的三个以等边三角形排列,彼此相距60米。

该团队说,该设置允许他们过滤掉正常风中的声音,并确定扭转器的行进方向,而信号本身提供了龙卷风的大小的概念:1Hz的频率表示龙卷风非常大,而10Hz的频率表示龙卷风的大小。小一个。

在最新的工作中,艾宾(Elbing)和同事报告了俄克拉荷马州的一个案例,其中他们能够在绕线机形成前八分钟获得音频线索,并在绞线落地前四分钟检测到清晰的信号。他们说,这很重要,因为龙卷风没有被雷达拾取。

埃尔宾说:“有证据表明,龙卷风之前的提前时间取决于龙卷风的大小。”他补充说,在龙卷风形成之前的两个小时,就已经检测到低频声音。“我们检测到的龙卷风很小,没有发出任何警告。这就是为什么即使是四分钟警告也很重要的原因。”

俄克拉荷马州龙卷风距离设置只有12英里,埃尔宾说,一旦更好地理解了声音信号,该技术就可以在更大的距离上使用。

他说:“如果我们知道龙卷风的声学特征,那么可以期望在100多英里之外检测到龙卷风。”

没有参与这项工作的美国国家海洋与大气管理局龙卷风专家哈罗德·布鲁克斯博士说,在利用该方法之前,需要回答许多问题,包括所有龙卷风是否发出这样的声音,是否可以发出这种声音。由其他风暴造成的影响,以及该方法的准确性。

布鲁克斯说:“没有一个系统是完美的,因此会出现漏接事件和错误警报的错误,”并补充说,尚不清楚需要多少个麦克风装置才能提供良好的覆盖范围,他说,由于这种方法是基于声音的,而不是光波,每个系统在给定的时间内可以检查的范围比雷达要小得多。

他说:“在这一点上,这确实是一件很有趣的事情,但是,要进行实际测试,还需要做更多的工作,这是一个相对较大规模的实验。”


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