美國海洋學家建立巨大室內水槽用于模擬最猛烈颶風形成的大風和巨浪 _美國

美國海洋學家建立巨大室內水槽，用于模擬最猛烈颶風形成的大風和巨浪
（報道）據中國科學報（趙熙熙）：在遠離美國佛羅里達海岸的一座棕櫚島上，海洋學家日前建立了一個巨大的室內水槽，用于模擬最猛烈颶風（被劃歸為5級）形成的大風和巨浪。這是目前全世界旨在摸清這種毀滅性熱帶風暴物理屬性的最大型試驗。
邁阿密大學研究人員在5月開始用這個新水槽開展工作。他們所獲得的信息將有助于改進對于颶風強度以及哪些建筑有可能在最強大波浪中幸存下來的預測。
這個水槽的負責人、邁阿密大學海洋學家Brian Haus表示：“我們想走極端，等同于5級的大風讓我們可以了解當事情開始變得令人關注時到底發生了什么。”該水槽被命名為SUSTAIN 。
大西洋和中太平洋的颶風季節始于每年6月1日。由于持續的厄爾尼諾天氣現象——會對風的模式造成影響，美國國家海洋與地球管理局（NOAA）預測在中太平洋會出現超過平均水平的暴風，而在大西洋會出現低于平均水平的暴風。
全球其他風—浪設施（包括位于日本京都、德國海德爾堡和法國馬賽的一些模擬器）能夠模擬在一次小颶風發生期間產生的情況。然而斥資1500萬美元的SUSTAIN是唯一一個能夠模擬最大可能的風暴水平（5級，風速達到至少每小時252公里）的設備。
該水槽有20米長、6米寬，兩側是清晰的丙烯酸，看起來就像是一個巨大而平靜的水族箱。然而一旦Haus打開一個開關，槳葉便開始攪拌水體，并且一個通風扇也開始加速吹向水槽。用不了1分鐘，Haus便制造出了一次5級颶風。
Haus打算使用水槽研究海洋和空氣之間的泡沫界面。
在一項早期的研究中，較小版本的SUSTAIN揭示了風與水之間的摩擦阻力在高風速下與之前預期所不同的表現，這一發現改變了颶風模型。但是當時水槽的風速僅相當于一場3級風暴。當時該水槽長而窄，只有1米寬。如今，SUSTAIN將提供更逼真且為三維形式的數據。
【美國海洋學家建立巨大室內水槽用于模擬最猛烈颶風形成的大風和巨浪】早期的研究將包括了解溢油如何在一次風暴的路徑上分散以及當颶風掠過頭頂時，水產養殖網必須如何結實才能保證其中的魚不受損失。
水槽操作者還可以通過改變水溫以及鹽度從而回答一些與氣候變化相關的問題，例如在高風速下，海洋與大氣之間有多少二氧化碳移動。
土木工程師也可以將小型建筑放到SUSTAIN里面，看看它們能否抵擋得住颶風的洗禮。
邁阿密大學建筑工程師Antonio Nanni表示：“我們不能坐在這里等待一場颶風。”他說：“我們需要在實驗室里模擬這些東西，然后將數據輸入模型并改進建筑規范或規劃準則。”試驗可能會將一個縮小的邁阿密港口放入SUSTAIN ，以便了解島嶼、建筑物和其他結構周圍的風浪漏斗。
邁阿密NOAA下屬國家颶風中心氣象學家Nate Hardin表示，最終，來自SUSTAIN的數據將能夠改善那些用于預測颶風影響的最前線的模型。例如，NOAA每年都會微調其用于預測風暴潮（例如2012年橫掃紐約地區的颶風桑迪）的模型。因此，該機構的風暴潮模式如今包含了潮汐。但它還不包括波浪的作用——而這恰好是SUSTAIN正在研究的內容。

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