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调查飓风的其他技术

预报员已经开发出各种收集和分析热带气旋的方法。在20世纪40年代之前，关于这些大规模风暴的主要信息来源于船舶的报告，因为热带气旋形成并且大部分时间都在水上。 

收集信息的原始方法之一是通过有人驾驶飞机。当然，将带有人类飞行员的飞机带入风暴并不是收集天气信息的安全方式。1945年10月1日，当飞机坠毁1级台风时，飓风猎人，飞行常规天气侦察轨道的机组人员失去了7名同事。

随着技术的进步，研究人员获得了飞机侦察，低地球轨道卫星和运行地球静止卫星。卫星改变了气象学的许多方面。 TIROS I  是1960年发射的第一颗成功的低地球轨道气象卫星。在这一进展之后，进行了大量研究，以找到基于卫星图像分析热带气旋强度的方法。

Dvorak技术是近十年后开发的最成功的数据收集方法之一。简而言之，该技术基于其云模式的演变来分析热带气旋的强度。尽管多年来已经开发了Dvorak技术的许多改进，但是该技术具有一些局限性并且受到关于云模式的判断的主观性质的影响。

飓风琳达的IR图像和相应的Dvorak强度由T2，T4，T6和T8表示。图片由科罗拉多州立大学提供  。

卫星无法向我们提供有关飓风内部气压和风暴中心附近风速的准确和直接信息。有关风暴中心的信息，称为眼睛  （如下图所示），对于预报员估计热带气旋的发展，移动和强度至关重要。

由于卫星无法提供某些关键信息，因此需要采用其他数据收集方法。Dropsondes和无人机是近年来研究的两种方法，用于直接测量更多参数。

飓风伊莎贝尔的眼睛，2003年。图片由约翰逊航天中心地球科学与图像分析实验室Mike Trenchard提供。

投式探空仪

甲投式探空仪是可精确地测量压力，温度，湿度和可消耗的装置。通过结合GPS模块，探空仪可以根据风向设备移动的程度来测量风速和风向。

飞机用于携带探测器并将其放置在所需位置。探测器的读数被传输到飞机上的计算机。释放后立即使用一个小型降落伞进行缓慢而稳定的下降。此外，降落伞在撞击地面或海洋时对装置造成的伤害最小。

在典型的飓风季节，Hurricane Hunters部署了1000到1500个dropsondes。下图说明了Droponde的一些最重要的功能。

Droponde 的主要特点。图片由  美国宇航局提供。

美国宇航局探索中使用的探空仪。图片由美国宇航局提供。

全球鹰追踪飓风马修

今年，一场名为飓风马修的5级大西洋飓风造成了惊人的破坏。它  杀死了1000多人，并且在没有电力的情况下在佛罗里达州留下了100多万人 虽然美国宇航局在2005年与人类飞行员一起飞机收集有关飓风埃米莉和丹尼斯的信息，但它却使用了一架侦察无人机来观察飓风马修。这架无人机被称为  全球鹰。

巨大的无人机被送往飓风来测量天气数据，如温度，气压，湿度，风速和风向。为了提供实时数据，无人机在飓风上释放了几个下落。由dropsondes捕获的数据被传输到佛罗里达州的国家飓风中心，国家海洋和大气管理局以及其他预测天气的全球组织。  

Global Hawk最初是一种用于军事应用的无人监视飞机，它采用高分辨率雷达和远程红外传感器，为风暴系统提供广泛的概述和系统监视。据估计，2013年无人机的成本约为2.227亿美元。它的翼展为140英尺，重15,000磅，可以在60,000英尺的高度飞行超过30小时ICfans。

2007年12月，两架全球鹰从美国空军转移到爱德华兹空军基地的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心。为了支持类似于飓风马太任务的应用，无人机配备了气象传感器，如Ku波段雷达，闪电传感器和下投式探空仪。在飓风马修之前，美国宇航局于2010年9月2日成功地将无人机飞入飓风厄尔。

美国宇航局的全球鹰无人机。图片由美国宇航局提供。

风暴之眼中的无人机

除了昂贵的全球鹰之外，另一架名为Coyote的飞机由国家海洋和大气管理局（NOAA）派遣。然而，与飞越飓风的全球鹰不同，13磅重的Coyote无人机被送入飓风的眼睛。

有一个5英尺翼展的土狼从NOAA飞机上派出。遥控器将轻型无人机引导到不同的方向，并将其引导到风暴中的所需位置。在2014年进行原型设计时，无人机仅在三英里之外运行; 然而，在最近的任务中，信号范围增加到超过50英里。

Coyote有许多独特的功能。它可以到达海洋上方约100英尺的飓风的最低水平，让我们了解海洋如何影响风暴。根据飓风研究部（HRD）的气象学家Joe Cione的说法，这些信息有点像研究飓风的圣杯。

此外，Coyote配备红外传感器来测量海洋表面的温度。

与全球鹰使用的800美元掉线相比，22,000美元的Coyote无人机似乎很昂贵。但是，我们应该注意到，在“全球鹰”的每个任务中，需要弹出几个探测器。因此，使用Coyote和从全球鹰中弹射下投器的成本差异并不大。

为了对这两种方法进行公平的比较，Cione指出，下降探测器的下降持续时间不到五分钟，而Coyote可以飞行大约一个小时。因此，目前每分钟数据的成本约为360美元（对于一架飞机），而售价为180美元。

了解热带气旋的更多信息对于预测风暴何时何地形成以及它们将在何处登陆至关重要。这些信息将有助于沿海社区更有效地为这些毁灭性的自然灾害做好准备。 

随着这些在开发研究方法方面的成功进展，我们可以预期无人机将越来越多地证明在气象学中是不可或缺的。由于这些无人机所代表的技术进步，更多的人 - 无论是在飓风猎人中还是在飓风的路径上 - 都将生存下来。