“听”出飓风强度

在飓风登陆前预测它的破坏力，有助于挽救生命和避免无谓疏散的巨额花费。美国麻省理工学院的研究者们认为：飓风预测应当采用更经济高效的方法。

派出专用探测飞机径直进入飓风内部，在风暴眼位置测量出实际风速，是迄今为止唯一精准的飓风强度测量方法。

飓风监控使用的特制飞机，每架造价大约1亿美元，每次飞行花费约为5万美元，一次飓风监控至少需要十几次这样的飞行。由于费用昂贵，哪怕是太平洋盆地（以热带气旋著称）产生的强大风暴，也要在接近海岸线的时候才能进行监测。

麻省理工学院水下遥感实验室主任、机械和海洋工程副教授尼古拉斯·马科斯（Nicholas Makris）提出：在飓风途经的海域放置水诊器（水下麦克风），即可通过监测水声强度来测量风力强度。在风暴发生时，风力作用导致海水形成激流，激流发出的呼啸声可以作为测量风力的直接指标。

马科斯是在与飓风研究专家、麻省理工学院教授克里·伊曼纽尔（Kerry Emanuel）的一次谈话中萌发这个想法的。多年以来，他一直从事着理论研究工作，并且获得了直接数据支持：在一篇发表于《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters）的论文中，马科斯和他的前任研究生助理约书亚·威尔逊预测了1999年的格尔特飓风（Hurricane Gert），它发生在中大西洋海脊与波多黎各同维度区域，由放置在水下800米深处的水诊器探知。在随后24小时内，探测飞机也监测到同一飓风。

这个例子无疑是重要的成功案例，马科斯称：“风力产生的噪音强度与风力本身强度之间有着相当稳固的关联，因此，水声强度监测的错误率不超过5%——等同于飞机监测。”

马科斯认为：卫星监测也是预测飓风轨迹的一个好方法，但是在确定飓风破坏力方面不如飞机可靠。

仅在美国，正确的预警系统每年可以减少约25亿美元的灾害损失，改进系统后更有巨大的经济空间。而对那些饱受破坏性气旋威胁又无法负担飓风监测飞行费用的地区而言，水声监测的意义和优势更为显著。

“对人们而言，疏散或不疏散，这是个问题。”马科斯解释道，“不管如何选择，错误的决定都会惹出大麻烦。”

马科斯已经与墨西哥海军的海洋学、水文学及气象学高级职员会合作进行水声监测实验，实验地点选在墨西哥海岸西部的索科特拉岛气象站，该岛地处飓风多发区域——平均每年有三次气旋途径或靠近。工作组在岛屿周围水域安装了水诊器，待风暴经过时进行监测。

马科斯和威尔逊设想：将声学传感器通过小型飞机投放在飓风行进的路上，跟飞机监测相比，测量条件更安全，获取的有关风暴强度的数据更全面，来判断是否需要进行疏散。而这一切的总花费仅是采用飞机监测单次飞行的一小部分。

另外，可以将固定的声学传感器配置在飓风可能经过的区域，比如邻近印度和孟加拉国的孟加拉海。当然，这些水诊器除了预警风暴以外，还有其他作用。

水诊器可以测量海水蒸发的进入空气的盐份，进入空气的海盐度是影响全球气候的主要因素之一，它能够调节云层成分，从而减少太阳辐射。水诊器的测量能够帮助气象结构学家们更精准地确认他们的研究成果。

这项研究已经得到了美国海军办公室、海军研究局、麻省理工学院海洋基金会以及国家安全局科学技术首长等的支持。