本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
颶風瑪麗亞肆虐了加勒比海的幾個島嶼，以 5 級颶風的強度席捲多米尼克聯邦，並以 4 級颶風的強度剝奪了整個波多黎各島的植被和電力。她現在正向海上移動，但她留下了難以估量的破壞，波多黎各公民迫切需要我們的幫助才能生存。您可以向許多優秀的救援組織捐款，他們會善用您的捐款。您也可以幫助一位朋友的祖母，她在颶風中摔斷了髖骨。
您可能認為颶風嚴格來說是天氣現象，但它們對地質學有著深遠的影響。雖然美國地質調查局（USGS）是研究岩石、地震和火山的機構，但他們也研究另一種地質過程：洪水。如果說颶風擅長什麼，那就是造成洪水。洪水反過來又會造成一些相當驚人的地貌變化——其中一些是永久性的。以上所有這些都可能對人類產生深遠的影響。
颶風瑪麗亞對波多黎各的建築物和樹木造成的破壞。圖片來源：Sgt. Michelle Gonzalez，美國陸軍國民警衛隊工作人員 Flickr(CC BY 2.0)
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
在颶風來襲之前，美國地質調查局（USGS）的人員會緊急趕往風暴路徑中的水道和海岸。當颶風登陸時，USGS 會在那裡監測其影響，並即時向聯邦和州機構、急救人員和地方官員提供建議。當風暴過後，USGS 的科學家們會分散到災區，修理裝置、讀取資料，並提供人們從災難中恢復和為下一次災難做好準備所需的資訊。
如何測量颶風
美國地質調查局（USGS）已經對美國的水道和海岸線進行了研究。在颶風來臨之前，他們會全速運轉，準備必要的裝置。
他們使用的最重要的儀器之一是風暴潮感測器。這些鋼製外殼的儀器安裝在沿海建築物上，這些建築物很有可能在颶風中倖存下來。它們收集資訊，使科學家能夠確定風暴潮何時到達、有多深、持續了多久以及何時退去。這些資訊對於區分風力破壞和水力破壞至關重要——當您談論一場風速超過每小時一百英里的風暴時，這可能很困難！這些讀數還提供了關鍵資訊，有助於我們更好地預測未來颶風可能造成的危害。
水位計記錄洪水的水位高度和流速。它們使我們能夠看到洪水向下遊移動，這有助於官員們確定疏散哪些人、降低哪些水庫的水位，並做出其他關鍵決策以保護生命和財產。
沿著美國東海岸安裝的永久感測器網路，為國家氣象局（National Weather Service）、聯邦緊急事務管理局（FEMA）以及其他負責預報、應急響應、救災和疏散的機構提供重要資料。
美國地質調查局（USGS）的計算機模型使科學家能夠確定風暴可能對海岸侵蝕、保護性沙丘和屏障島產生什麼影響。
美國陸軍工程兵團有時會要求美國地質調查局（USGS）安裝網路攝像頭，以幫助他們監測風暴期間水庫的洩洪情況。
洪水不僅傳播泥土和疾病，還傳播入侵物種。美國地質調查局（USGS）建立的計算機工具使自然資源保護主義者能夠看到洪水可能將它們沉積在哪裡，以便在它們成為新區域的問題之前進行處理。
美國地質調查局（USGS）現在正在使用無人機拍攝風暴前後海岸沙丘和其他地貌特徵的照片。這些照片使我們能夠量化風暴造成的改變。
颶風期間的野外工作
在風暴來臨之前，美國地質調查局（USGS）的科學家們會分散到風暴預測路徑中的區域，快速安裝必要的裝置。他們還會預測風暴可能對沙丘、海灘、屏障島嶼和海岸線的其他特徵造成什麼影響。這些資訊對於應急管理人員至關重要，可以幫助他們制定疏散計劃、可能的安全路線，以及在哪裡存放風暴過後清理破壞所需的裝置。
在風暴期間，美國地質調查局（USGS）的地理空間資訊響應小組幫助理解湧入的資料，並向現場人員提供資訊和地圖。一些美國地質調查局（USGS）的工作人員也親臨現場，安裝應急監測裝置，並與其他機構密切合作，隨時掌握快速發展的局勢。
風暴過後，最艱苦的工作開始了。科學家們分散到野外，修理被風暴損壞的裝置，並調查颶風的餘波。他們尋找高水位線：例如滯留的種子、淤泥和碎屑線，這些線索告訴他們洪水在消退之前到達的高度。他們檢索風暴前部署的感測器，並驗證在風暴最嚴重時期採集的洪水測量資料。他們收集的資料幫助聯邦緊急事務管理局（FEMA）和其他機構確定受災最嚴重的地區，並幫助將救援工作導向最需要的地方。
風暴科學很重要
美國地質調查局（USGS）收集和研究的關於颶風的資料有助於我們為未來的風暴做好準備。新的資料幫助 USGS 改進和完善洪水淹沒地圖，這些地圖幫助城市、縣和州決定在哪裡建設和不建設，以及如何建設以適應不可避免的自然災害。所有這些資料點都幫助 USGS 改進他們的預測，使我們能夠更好地預測未來風暴的影響。在全球變暖正在助長更強風暴的時代，這一點尤其重要。
來源和進一步閱讀
在整個颶風季，美國地質調查局（USGS）的科學都在風暴之前、期間和之後發揮作用