今年，当飓风冲入美国不断变暖的沿海水域时，一系列海上机器人将等待着它们。
这些鱼雷状的机器将被部署在相当于无人区的地方，那里是船只或人类无法生存的地方，也是太空卫星无法测量风暴威力的区域。
但是对于这种短翅膀和独角鲸角的“斯洛克姆海洋滑翔机”来说，这是它所创造的世界。
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迷你舰队是科学家们试图更好地了解咆哮的风暴如何随着海洋变暖而加剧强度并扩大其内陆影响的一种方式。
机器人的工作表现为计算机屏幕上新数据的闪烁，这些数据是由一支不断增长的无人驾驶车辆舰队放置在那里的，这些车辆在波涛汹涌的水中等待飓风，或在水面下巡航。
“我们有的滑翔机已经经历了两到三次飓风，”迈阿密大西洋海洋气象实验室的首席科学家古斯塔沃·戈尼解释说，该实验室由NOAA运营。
“它们很坚固。它们甚至不在乎。它们中的一些甚至与鲨鱼发生过战斗。我们知道这一点，因为我们在回收滑翔机时会发现鲨鱼的牙齿，”他在一次采访中解释说。
NOAA花了六年多的时间才建立起这套漂浮的、装满传感器的设备。首先，它必须弄清楚购买和试验它们的后勤保障。然后，它必须培训技术人员如何装备和使用它们。
2014年，该机构准备了两架滑翔机，为飓风季节做准备。随着今年飓风季节的开始，它将有多达30架滑翔机等待任务，以跟踪和测量接近沿海地区的大型风暴。
当它们到达时，机器人将在温暖的海水中搅动，而这些温暖的海水是这些怪兽风暴的燃料。它们从表面水域汲取其威胁性的力量，直到水深74英尺，这些水域的温度高于79华氏度。它们吸收的额外热量取决于许多变量，戈尼解释说。
有时，从河流流出的超温暖淡水会在沿海水面上漂浮一层薄薄的。有时，来袭飓风的力量和方向可以将淡水与较冷、较密集的下层盐水混合。
当顶层冷却时，风暴的力量会减弱。但当它不冷却时，这是至关重要的知识。
“您希望有正确的预测。如果告诉公众将有5级风暴来袭，而他们最终只遇到了3级风暴，那么下次您做出预测时他们就不会相信您了，”戈尼说。
如果沿海城市的应急管理人员能够及时获得关于风暴强度和方向的更多信息，他们就可以下令疏散人员并将船只移出受威胁区域，从而挽救生命并减少损失。
但是需要更多的数据点。戈尼将它们称为来自风暴周围和下方的各个地方的“观测”。
如果没有机器人，科学家们在风暴向海岸咆哮时可能会有5000次观测。有了机器人，他们可以有多达100,000次观测。“这是一个很大的差距，我们正在用这种类型的仪器填补，”戈尼说。
滑翔机下降
斯洛克姆海洋滑翔机是由马萨诸塞州海洋学家道格拉斯·韦伯发明的。他为该车辆设想了英勇的可能性，并以1890年代第一个独自环游世界的人约书亚·斯洛克姆的名字命名。
韦伯离开了伍兹霍尔海洋研究所，成立了自己的公司来销售他的发明。滑翔机有多种应用，因为它们可以在浅水和深水中工作，并且可以携带多达45种不同的传感器。当滑翔机浮出水面时，它会将数据无线传输到卫星。
韦伯的公司于2008年被泰利达因科技公司收购，该公司吸引了众多客户，包括美国海军、NOAA和众多大学。其中一所是罗格斯大学，该大学的海洋学家曾两次尝试将滑翔机送过大西洋。
斯洛克姆只需要少量能量来推进。它通过吸收或排出液体来改变其浮力来移动自身，有时会使用外部气囊。当液体被推出滑翔机机体时，它会变轻并开始上升。
流过其小翅膀的水引导着滑翔机的运动，使其具有所谓的独特的“锯齿路径”。变轻的滑翔机向上移动。如果它从外部气囊吸收液体，它会变重并开始下降。
它的首次跨大西洋任务失败了。科学家认为滑翔机被鲨鱼刺穿并沉没了。
但是，第二次尝试是由一架名为“猩红骑士”的8英尺黄色斯洛克姆进行的，它的名字来源于罗格斯大学的足球队。在经历了221天的之字形航程，航行了4,604英里后，它于2009年末在西班牙海岸附近浮出水面。它完好无损。
这次到达让滑翔机最大的粉丝之一、时任NOAA助理主管的理查德·斯平拉德激动不已。他告诉《费城问询报》：“我们缺乏关于海洋如何运作的数据，这将使我们能够更好地了解这一点。
“如果我们能跨越大西洋，”他解释说，“我们就可以带着这些东西去任何地方。”
据泰利达因称，他们已经做到了。
滑翔机此后发现了多种用途，包括追踪此前未见的洋流，这些洋流构成了海洋渔业食物网的一部分，并通过采样其下水域不断下降的盐度来测量南极冰架的融化情况。
今年，NOAA的戈尼计划使用滑翔机作为研究大西洋沿岸飓风的三管齐下方法的一部分。他们的工作将由自主的“帆船无人机”加强，这些帆船无人机是在风暴驱动的海面上航行的不沉塑料船，而滑翔机则忙于研究其下水层的盐度、温度和运动。
如果风暴突然改变方向，NOAA可以在其新路径上空投小型、配备传感器的圆柱形浮标。它们可以报告盐度、水温和速度，以便探测可以继续进行。
“这不仅仅是关于滑翔机或浮标，而是关于将所有东西结合起来，甚至包括卫星观测。当您将所有这些结合在一起时，您就有了更大的价值来了解海洋状况，”戈尼解释说。
这些信息由包括海军、城市应急规划人员和众多美国大学在内的一个网络进行研究和使用，在那里，弥补关于更强劲风暴的知识差距是一项关乎生命的业务。
经E&E News许可，转载自Climatewire。E&E在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。