9月初,當颶風艾爾瑪肆虐佛羅里達州時,40位科學家在位於該州中南部的阿奇博爾德生物研究站(一個強化的研究機構)避難。當洪水和狂風摧毀了全州的房屋時,他們與朋友、家人和寵物一起擠在那裡。這些研究人員和其他人需要幾個月的時間來評估艾爾瑪和颶風哈維造成的破壞程度,颶風哈維襲擊了加勒比海和墨西哥灣。
但即使在他們試圖理清自己的生活時,該地區的科學家們已經開始收集資料,他們希望這些資料能夠提高人們對這些極端風暴行為方式、如何提高公共安全以及脆弱的生態系統如何反應的理解。
科羅拉多州博爾德市嚴重天氣研究中心的氣象學家約書亞·伍爾曼說,如此強烈的颶風襲擊美國本土相當罕見。哈維和艾爾瑪登陸時是4級風暴——在1到5級的等級中,屬於第二強的等級——它們旋轉的風對伍爾曼和他的團隊特別有吸引力。因此,研究人員將一種名為“車載多普勒雷達”(DOW)的儀器開到德克薩斯州和佛羅里達州,從兩個颶風的中心收集資料。
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DOW是一個安裝在平板卡車後部的移動多普勒雷達天線,科學家們將其放置在颶風和龍捲風的路徑上。它可以即時高解析度測量風速和風向,以及降水的速度和數量。
伍爾曼和他的同事們在哈維和艾爾瑪颶風中測量到了令人驚訝的風速組合。颶風內的某些區域的風速高達每小時225公里(每小時140英里),比附近區域高出近30%。“在哈維颶風中,每小時140英里的陣風正在撕裂建築物,並拋擲汽車,”伍爾曼說。他表示,瞭解颶風中最強風出現的位置有助於提高公共預警的準確性。
就地避難
DOW小組在收集完資料後不久就能夠離開德克薩斯州和佛羅里達州。但是,在阿奇博爾德生物研究站避難的科學家們(該研究站位於佛羅里達州維納斯市大沼澤地溼地地區的源頭)在該州生活和工作。
邁阿密佛羅里達國際大學的水生生態學家伊芙琳·蓋瑟是在研究站經歷艾爾瑪颶風的研究人員之一。她說,風暴過後,“我們都在外面收集資料”。
阿奇博爾德的執行主任,生物學家希拉里·斯溫說,大約有50名研究人員全年都在研究站工作。他們的專案範圍從監測該地區的湖泊和生態系統,到對受聯邦政府列為受威脅物種的佛羅里達灌叢鴉(Aphelocoma coerulescens)的種群進行長期觀測研究。對這些鳥類的初步檢查發現,它們安然度過了艾爾瑪颶風。
蓋瑟研究附近的安妮湖,並發現艾爾瑪顛倒了它的溫度分佈。通常,溫暖的水層位於較冷的水層之上,但颶風將較冷的水帶到了地表。在接下來的幾個月裡,蓋瑟將監測這種倒轉是否影響了湖泊的植物群落。
蓋瑟的另一個優先事項是檢查她在佛羅里達州南部的大沼澤地國家公園監督的一個長期生態研究專案。官員們於9月6日關閉了公園,為艾爾瑪颶風做準備,並於9月21日開始重新開放某些區域。蓋瑟不確定她的團隊何時能夠進入該專案的地點。
暴風雨潮帶來的海水量的增加會擾亂塑造該地區的淡水和鹹水系統的微妙平衡。“淡水是大沼澤地的命脈,”蓋瑟說。她很想知道暴風雨潮、降雨和徑流的混合水如何影響溼地的健康,並計劃向美國國家科學基金會提交一份快速反應研究資助提案,以幫助收集這些資料。
鹽漬沼澤
佐治亞州雅典市佐治亞大學的海洋生態學家梅里爾·阿爾伯將在她自己的長期生態研究專案(位於佐治亞州海岸的屏障島薩佩洛島,該島也受到艾爾瑪颶風的影響)的地點進行類似的測量。在她團隊在島嶼淡水沼澤進行的一項持續實驗中,他們將稀釋的鹽水新增到6.25平方米的地塊中,以模擬海平面上升、風暴潮或乾旱導致的鹽度增加。
艾爾瑪颶風過後,阿爾伯短暫返回薩佩洛島檢查她的實驗地點。她發現,1.5米高的風暴潮已將人工加鹽地點的鹽度提高到基準水平的5倍。
艾爾瑪的風暴潮是阿爾伯和她的團隊多年來一直在進行的實驗的自然放大,阿爾伯計劃將其影響與他們過去的研究結果進行比較。但這需要時間。風暴期間,島上的實驗室和一些研究人員的房屋被淹。
阿爾伯說,該團隊將繼續在長期研究地點進行年度資料收集。但是,由於該地區遭受了如此多的破壞,她的工作並不是她唯一擔心的事情。“我們擔心的不僅僅是科學,還有人。”
本文經許可轉載,並於2017年9月27日首次發表。
