本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
飓风玛丽亚肆虐了加勒比海的几个岛屿，以 5 级飓风的强度席卷多米尼克联邦，并以 4 级飓风的强度剥夺了整个波多黎各岛的植被和电力。她现在正向海上移动，但她留下了难以估量的破坏，波多黎各公民迫切需要我们的帮助才能生存。您可以向许多优秀的救援组织捐款，他们会善用您的捐款。您也可以帮助一位朋友的祖母，她在飓风中摔断了髋骨。
您可能认为飓风严格来说是天气现象，但它们对地质学有着深远的影响。虽然美国地质调查局（USGS）是研究岩石、地震和火山的机构，但他们也研究另一种地质过程：洪水。如果说飓风擅长什么，那就是造成洪水。洪水反过来又会造成一些相当惊人的地貌变化——其中一些是永久性的。以上所有这些都可能对人类产生深远的影响。
飓风玛丽亚对波多黎各的建筑物和树木造成的破坏。图片来源：Sgt. Michelle Gonzalez，美国陆军国民警卫队工作人员 Flickr(CC BY 2.0)
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在飓风来袭之前，美国地质调查局（USGS）的人员会紧急赶往风暴路径中的水道和海岸。当飓风登陆时，USGS 会在那里监测其影响，并实时向联邦和州机构、急救人员和地方官员提供建议。当风暴过后，USGS 的科学家们会分散到灾区，修理设备、读取数据，并提供人们从灾难中恢复和为下一次灾难做好准备所需的信息。
如何测量飓风
美国地质调查局（USGS）已经对美国的水道和海岸线进行了研究。在飓风来临之前，他们会全速运转，准备必要的设备。
他们使用的最重要的仪器之一是风暴潮传感器。这些钢制外壳的仪器安装在沿海建筑物上，这些建筑物很有可能在飓风中幸存下来。它们收集信息，使科学家能够确定风暴潮何时到达、有多深、持续了多久以及何时退去。这些信息对于区分风力破坏和水力破坏至关重要——当您谈论一场风速超过每小时一百英里的风暴时，这可能很困难！这些读数还提供了关键信息，有助于我们更好地预测未来飓风可能造成的危害。
水位计记录洪水的水位高度和流速。它们使我们能够看到洪水向下游移动，这有助于官员们确定疏散哪些人、降低哪些水库的水位，并做出其他关键决策以保护生命和财产。
沿着美国东海岸安装的永久传感器网络，为国家气象局（National Weather Service）、联邦紧急事务管理局（FEMA）以及其他负责预报、应急响应、救灾和疏散的机构提供重要数据。
美国地质调查局（USGS）的计算机模型使科学家能够确定风暴可能对海岸侵蚀、保护性沙丘和屏障岛产生什么影响。
美国陆军工程兵团有时会要求美国地质调查局（USGS）安装网络摄像头，以帮助他们监测风暴期间水库的泄洪情况。
洪水不仅传播泥土和疾病，还传播入侵物种。美国地质调查局（USGS）创建的计算机工具使自然资源保护主义者能够看到洪水可能将它们沉积在哪里，以便在它们成为新区域的问题之前进行处理。
美国地质调查局（USGS）现在正在使用无人机拍摄风暴前后海岸沙丘和其他地貌特征的照片。这些照片使我们能够量化风暴造成的改变。
飓风期间的野外工作
在风暴来临之前，美国地质调查局（USGS）的科学家们会分散到风暴预测路径中的区域，快速安装必要的设备。他们还会预测风暴可能对沙丘、海滩、屏障岛屿和海岸线的其他特征造成什么影响。这些信息对于应急管理人员至关重要，可以帮助他们制定疏散计划、可能的安全路线，以及在哪里存放风暴过后清理破坏所需的设备。
在风暴期间，美国地质调查局（USGS）的地理空间信息响应小组帮助理解涌入的数据，并向现场人员提供信息和地图。一些美国地质调查局（USGS）的工作人员也亲临现场，安装应急监测设备，并与其他机构密切合作，随时掌握快速发展的局势。
风暴过后，最艰苦的工作开始了。科学家们分散到野外，修理被风暴损坏的设备，并调查飓风的余波。他们寻找高水位线：例如滞留的种子、淤泥和碎屑线，这些线索告诉他们洪水在消退之前到达的高度。他们检索风暴前部署的传感器，并验证在风暴最严重时期采集的洪水测量数据。他们收集的数据帮助联邦紧急事务管理局（FEMA）和其他机构确定受灾最严重的地区，并帮助将救援工作导向最需要的地方。
风暴科学很重要
美国地质调查局（USGS）收集和研究的关于飓风的数据有助于我们为未来的风暴做好准备。新的数据帮助 USGS 改进和完善洪水淹没地图，这些地图帮助城市、县和州决定在哪里建设和不建设，以及如何建设以适应不可避免的自然灾害。所有这些数据点都帮助 USGS 改进他们的预测，使我们能够更好地预测未来风暴的影响。在全球变暖正在助长更强风暴的时代，这一点尤其重要。
来源和进一步阅读
在整个飓风季，美国地质调查局（USGS）的科学都在风暴之前、期间和之后发挥作用