https://bodybydarwin.com
Slider Image

Aquest massiu simulador d'huracans interiors us podria salvar la vida

2020

Set

Fa uns dos anys, Brian Haus, el president de la divisió de Física Marina Aplicada de la Universitat de Miami, estudiava tempestes a l’oceà Pacífic occidental, a la costa de Taiwan. Ell i el seu equip persegueixen els huracans. De vegades els huracans falten completament a les boies carregades de sensors col·locades en el seu camí per rastrejar potència i velocitat. De vegades no ho fan.

Aquesta vegada, els investigadors han tingut sort. Ni un, però dos super tifons van colpejar al mateix equip. Encara més afortunat, la majoria dels seus equips van aconseguir no separar-se. Ell i el seu equip van esperar que les tempestes baixessin abans que sortissin del port per recuperar els seus dispositius de gravació. Però abans que poguessin recuperar les boies, una tempesta, anomenada Chaba, va desafiar les previsions. En lloc de perdre la força, es va dirigir cap a ells al màxim poder. Haus i els seus companys investigadors es van trobar que van suportar nou dies d'inundacions "més incòmodes" de 30 peus.

Durant l'estiu, la Universitat de Miami es va estroncar en el complex marí de Tecnologia Marina i Ciències de la Vida de 45 milions de dòlars, que albergarà una eina que donarà a Haus i altres científics que estudien les tempestes un accés més estable, previsible i controlable a un recurs important en el seu treball: els propis huracans.

L’eina de simulació d’huracans, que s’anomena SUSTAIN (breu per a la interacció SUrge-Structure-Atmosfera) és una tempesta en una tetera de la mida d’una casa petita. Quan finalitzi, serà exclusiu per la seva capacitat per crear huracans de nivell 5 a un laboratori, a través d'un camp en tres-D d'onades d'aigua de mar real bombades a l'edifici a 1.000 galons per minut.

Amb això, els científics podran comprendre millor el procés mitjançant el qual es produeixen els huracans amb aigua tèbia.

* * *

Sabem que els huracans creixen en poder quan passen per sobre d’aigua calenta profunda i es molesten quan passen per zones més fredes. Però no sabem molt sobre el procés real d’aquesta transferència d’energia a nivell molecular. Amb l’aigua salada, el simulador crea amb més precisió esprai i escuma de mar, que es creu que afecten la seva evaporació a l’atmosfera. I, de moment, quanta quantitat de calor es transfereix directament i quina quantitat es transfereix per evaporació no se sap completament. Simulant diferents tipus d’ondes i condicions de vent, algunes amb menys ruixat, els científics poden mesurar els canvis de temperatura de l’aire i l’aigua mitjançant termisters per modelar el delta en les transferències de calor quan hi ha diferents quantitats d’esprai.

Saber com aquest procés alimenta els huracans permetrà als científics i als meteoròlegs construir models més intel·ligents, de manera que podem predir-los amb més precisió. I no és possible, ni fàcil, ni segur fer aquestes observacions al camp. Diu que a la mar has de tractar amb la bèstia real, però al laboratori, tenim l’oportunitat de crear l’huracà quan i com ho volem ".

El simulador d’huracans i SUSTAIN està dissenyat per Cambridge Seven, l’empresa d’enginyeria i arquitectura i funcionals que va començar al guanyar l’aposta per crear el New England Aquarium fa 50 anys en ser l’única empresa que esmenta peixos a la seva pista. Peter Sollogub, director associat de Cambridge Seven, assegura que el simulador d'huracans es compon de tres components principals:

El primer és un ventilador de 1400 cavalls de potència adequat originalment per a coses com ventilar els eixos de la mina. Per crear els seus vents de 150 km / h, obtindrà energia del sistema generador d’emergència del campus, que s’utilitza normalment durant les falles d’energia provocades per les tempestes. El ventilador, assegut al costat de la instrumentació sensible, ha de tenir les seves vibracions aïllades. "És com que la seva mà dreta estigui en un huracà i la seva mà esquerra realitzés una cirurgia de retina, diu Sollogub. La velocitat del vent es detecta mitjançant làser i paròmetres sonors (també coneguts com a anemòmetres).

La segona part és un generador d’ones que empeny l’aigua salada mitjançant 12 paletes diferents. Aquelles paletes, programades per moure's a diferents ritmes i velocitats, poden crear onades a diverses mides, angles i freqüències, creant qualsevol cosa, des d'un onatge tranquil i organitzat fins a mars caòtics descarats. Per reduir la refracció d’ones, l’extrem de la piscina té una platja perforada, amb forma de parabola, per dissipar l’energia de les ones.

El tercer aspecte del tanc és el dipòsit en si, que té 6 metres d’amplada per 20 metres de llarg per dos metres d’alçada. Està fabricat en acrílic de tres polzades de gruix, de manera que es poden observar les condicions que hi ha dins. Han de crear conductes per a l’aire que crein un flux de velocitat d’alta velocitat que es comporti bé ”per tal que les proves siguin precises.

Bob Atlas, director del Laboratori de l'Oceanografia i Meteorologia de l'Atlàntic de l'Administració Oceànica i Atmosfèrica Nacional (NOAA), té esperances de SOSTENIR, creient que repercutirà en la nostra capacitat de predir el poder de les tempestes. Atlas diu que quan Katrina va caure a terra, NOAA -i la nació- es van adonar que "havíem avançat enormement en la previsió de la pista, però encara no havíem realitzat una mica de detecció per poder preveure la intensitat dels huracans".

7 associats

Bob Atlas ha passat la seva carrera en la previsió de temps fort, començant a la Força Aèria dels Estats Units on va mantenir una taxa de precisió superior al 95%. La seva carrera es va dirigir després cap a la investigació i el modelatge, primer a la NASA i ara a NOAA, on el projecte de millora de la previsió d’huracans de l’agència ha millorat un 26% en predicció de pista i un 14% en previsió d’intensitats de 2005-2011. Atlas acredita millors models que també incorporen el radar Doppler dels avions de descobriment d’huracans, totes dues coses que el simulador d’huracà a U Miami també ajudaran a millorar. SUSTAIN s'ha dissenyat amb un gran espai aeri on els experts en teledetecció tenen previst apuntar càmeres posicionades cap avall, imitant la perspectiva dels satèl·lits meteorològics. Es comparen les mesures remotes de les càmeres amb les mesures reals que fan els làsers del dipòsit per ajustar la nostra capacitat de mesurar tempestes i onades de lluny.

Però, va afegir Atlas, hi ha un aspecte més pràctic de la instal·lació SUSTAIN que ens parlarà de més que només tempestes; també ens explicarà com reaccionarà el món en què vivim davant del clima violent. Tota la fúria de SUSTAIN es pot orientar a models d’estructures naturals i naturals (edificis, capçals de platja, parets del mar) per tal que arquitectes i enginyers puguin provar com afectaran els ruixats de les tempestes i les ciutats. (Sí, pensen en obstruir mini models de gratacels.)

Atlas diu que NOAA ha de ser capaç de predir la tempesta. Però en última instància, el que el públic ha de saber és si s’inundaran els seus carrers i cases i si les seves cases sobreviuran quan l’huracà fa caure la terra. I per això, crec que aquesta facilitat pot ajudar-vos ".

Una versió d'aquest article va aparèixer originalment a PopSci.com a l'agost.

17 eines imprescindibles per a aventures de paisatge

17 eines imprescindibles per a aventures de paisatge

Llavors, voleu donar terraformació a Mart?  Aquí teniu una manera de fer-ho.

Llavors, voleu donar terraformació a Mart? Aquí teniu una manera de fer-ho.

Les coses més estranyes que hem après aquesta setmana: el gran secret de Lady Liberty, el darrer exercici piratejat i un penis en una ampolla

Les coses més estranyes que hem après aquesta setmana: el gran secret de Lady Liberty, el darrer exercici piratejat i un penis en una ampolla