飓风哈维和艾尔玛促使科学家搜寻数据

即使在安顿好自己的生活之前,团队也在收集有关风暴行为及其对生态系统影响的信息

9月初,当飓风艾尔玛肆虐佛罗里达州时,40位科学家在位于该州中南部的阿奇博尔德生物研究站(一个强化的研究机构)避难。当洪水和狂风摧毁了全州的房屋时,他们与朋友、家人和宠物一起挤在那里。这些研究人员和其他人需要几个月的时间来评估艾尔玛和飓风哈维造成的破坏程度,飓风哈维袭击了加勒比海和墨西哥湾。

但即使在他们试图理清自己的生活时,该地区的科学家们已经开始收集数据,他们希望这些数据能够提高人们对这些极端风暴行为方式、如何提高公共安全以及脆弱的生态系统如何反应的理解。

科罗拉多州博尔德市严重天气研究中心的气象学家约书亚·伍尔曼说,如此强烈的飓风袭击美国本土相当罕见。哈维和艾尔玛登陆时是4级风暴——在1到5级的等级中,属于第二强的等级——它们旋转的风对伍尔曼和他的团队特别有吸引力。因此,研究人员将一种名为“车载多普勒雷达”(DOW)的仪器开到德克萨斯州和佛罗里达州,从两个飓风的中心收集数据。


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DOW是一个安装在平板卡车后部的移动多普勒雷达天线,科学家们将其放置在飓风和龙卷风的路径上。它可以实时高分辨率测量风速和风向,以及降水的速度和数量。

伍尔曼和他的同事们在哈维和艾尔玛飓风中测量到了令人惊讶的风速组合。飓风内的某些区域的风速高达每小时225公里(每小时140英里),比附近区域高出近30%。“在哈维飓风中,每小时140英里的阵风正在撕裂建筑物,并抛掷汽车,”伍尔曼说。他表示,了解飓风中最强风出现的位置有助于提高公共预警的准确性。

就地避难

DOW小组在收集完数据后不久就能够离开德克萨斯州和佛罗里达州。但是,在阿奇博尔德生物研究站避难的科学家们(该研究站位于佛罗里达州维纳斯市大沼泽地湿地地区的源头)在该州生活和工作。

迈阿密佛罗里达国际大学的水生生态学家伊芙琳·盖瑟是在研究站经历艾尔玛飓风的研究人员之一。她说,风暴过后,“我们都在外面收集数据”。

阿奇博尔德的执行主任,生物学家希拉里·斯温说,大约有50名研究人员全年都在研究站工作。他们的项目范围从监测该地区的湖泊和生态系统,到对受联邦政府列为受威胁物种的佛罗里达灌丛鸦(Aphelocoma coerulescens)的种群进行长期观测研究。对这些鸟类的初步检查发现,它们安然度过了艾尔玛飓风。

盖瑟研究附近的安妮湖,并发现艾尔玛颠倒了它的温度分布。通常,温暖的水层位于较冷的水层之上,但飓风将较冷的水带到了地表。在接下来的几个月里,盖瑟将监测这种倒转是否影响了湖泊的植物群落。

盖瑟的另一个优先事项是检查她在佛罗里达州南部的大沼泽地国家公园监督的一个长期生态研究项目。官员们于9月6日关闭了公园,为艾尔玛飓风做准备,并于9月21日开始重新开放某些区域。盖瑟不确定她的团队何时能够进入该项目的地点。

暴风雨潮带来的海水量的增加会扰乱塑造该地区的淡水和咸水系统的微妙平衡。“淡水是大沼泽地的命脉,”盖瑟说。她很想知道暴风雨潮、降雨和径流的混合水如何影响湿地的健康,并计划向美国国家科学基金会提交一份快速反应研究资助提案,以帮助收集这些数据。

盐渍沼泽

佐治亚州雅典市佐治亚大学的海洋生态学家梅里尔·阿尔伯将在她自己的长期生态研究项目(位于佐治亚州海岸的屏障岛萨佩洛岛,该岛也受到艾尔玛飓风的影响)的地点进行类似的测量。在她团队在岛屿淡水沼泽进行的一项持续实验中,他们将稀释的盐水添加到6.25平方米的地块中,以模拟海平面上升、风暴潮或干旱导致的盐度增加。

艾尔玛飓风过后,阿尔伯短暂返回萨佩洛岛检查她的实验地点。她发现,1.5米高的风暴潮已将人工加盐地点的盐度提高到基准水平的5倍。

艾尔玛的风暴潮是阿尔伯和她的团队多年来一直在进行的实验的自然放大,阿尔伯计划将其影响与他们过去的研究结果进行比较。但这需要时间。风暴期间,岛上的实验室和一些研究人员的房屋被淹。

阿尔伯说,该团队将继续在长期研究地点进行年度数据收集。但是,由于该地区遭受了如此多的破坏,她的工作并不是她唯一担心的事情。“我们担心的不仅仅是科学,还有人。”

本文经许可转载,并于2017年9月27日首次发表

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