电竞赌博平台的工程师研究海岸雾来改善天气预报

自古代水手时代起,雾就一直困扰着形形色色的水手. 无论是勇敢的探险家还是加勒比海盗, 面对突如其来的浓雾,船长们一想到要在完全失明的情况下航行,就发抖.

现代船舶配备了先进的雷达系统, 然而就在去年, 一艘俄罗斯军舰在土耳其黑海海岸浓雾中与一艘商船相撞. 78名船员全部获救,但这艘重达1560吨的船在下午三点左右沉入海底.

1995年, fog off the coast of San Diego brought the America’s Cup sailing race to a halt when the USS Abraham Lincoln, 核动力航空母舰, 跌跌撞撞地进入球场. The ship had been conducting training exercises and was looking for a clearing in the fog to airlift passengers to shore when it emerged from the mist and stopped just 200 yards from the sailing yachts and a spectator fleet.

雾是最难预测的气象现象之一.

尽管雾不是去年两起海军重大坠机事件的原因, 军方仍然很担心. 雾使航空母舰上的飞机无法起飞或降落, 影响他们的武器系统, 干扰直升机操作,降低其巡航速度. Fog’s impact on the transportation industry is considered more disruptive than tornadoes and lightning storms.

然而,与其他风暴不同的是,对雾的预测非常糟糕,准确率只有50%左右. 就像抛硬币一样. 洋流和空气湍流之间复杂的相互作用, 再加上从蒸汽饱和到辐射的物理和热力学过程, 被理解得很差. 雾是如何形成的,持续多长时间,如何消散,也不清楚.

H. 约瑟夫·费尔南多, 专攻流体动力学的电竞赌博平台机械工程师, 打算用两年的时间来改变这种状况, 纽芬兰400万美元的研究项目, 加拿大, 被誉为世界雾都. 尽管许多伟大的科学家都研究过雾的奥秘, Fernando specializes in generating the base-level scientific measurements to build complex weather models with the latest meteorological equipment and computer codes. And he has considerable experience organizing large multidisciplinary teams to study a wide range of weather-related projects.

乔费尔南多, 韦恩和黛安娜·莫迪工程学教授, 检查安装在休R号顶层甲板上的激光雷达(激光雷达)机. 夏普科考船.

Fernando is the principal investigator of the C-FOG (coastal fog) project that included a month-long field campaign of meteorological measurements on ship and shore in September. 主要由美国赞助.S. 海军研究办公室,C-FOG是加拿大和美国研究人员的合作.S. 两国的大学,以及军队和其他政府机构. 他们甚至将遇到的一些雾装瓶,以便稍后进行实验室分析.

“虽然它的影响是众多和广泛的, 雾是最难预测的气象现象之一, 这就解释了为什么大学里有这么多的兴趣, 业界及政府持份者参与本研究,费尔南多说.

1914年5月29日

5月29日发生了海运史上最严重的灾难之一, 1914, 两艘船在浓雾中相撞. 加拿大的劳伦斯河. 爱尔兰皇后号载着1057名乘客和420名船员从魁北克起航. 凌晨两点左右,浓雾笼罩了那艘船.m. Pointe-au-Pere附近.

一艘挪威煤炭货船, 的Storstad, 慢了下来,但没有停下来, 在能见度降低的情况下,采用什么标准程序. 货轮划破了静止不动的皇后号的船中部船体, 它翻了个身,在14分钟内沉没了. 数百名机组人员和乘客幸存下来,但有1000多人丧生.

St. 约翰港,科考队的科考船休R. 夏普,是停靠.

纽芬兰, 比如旧金山和北加州部分地区, 整个夏天都有雾. 42,000-square-mile island has a population of more than half a million people and sits at the extreme eastern tip of North America, 在缅因州东北约800英里处. 它远在大西洋,比美国还要远两个时区.S. 虽然该岛选择将时钟调到1点.提前5小时.

纽芬兰 gets so much fog because the Labrador Current brings cold water from the north and passes the island very close to the Gulf Stream Current bringing warm water from the south. Warm air picks up moisture from the Gulf Stream and goes over the cool surface of the Labrador to create fog, 比如在洗热水澡时镜子起雾. 风把它吹到岸上. The currents pass each other and produce consistent fogs on a shallow shelf off the 纽芬兰 coast called the Grand Banks, 世界上最富饶的渔场之一.

拉布拉多洋流沿着海岸向下流动,在圣. 约翰的.

除了捕鱼业,海上石油钻探也是该省一个发展中的产业. 直升机是到达平台的主要手段, 但大雾使飞行变得危险或不可能.

Fernando and his team chose September for their field study because they are studying fog formation and dissipation. 九月断断续续的雾使科学家们能够测量整个雾周期, 哪一个永恒的雾不会.

St. 约翰是纽芬兰最大的城市, 人口约100人,000人聚集在其保护良好的大港口周围. 海港入口处有古老的堡垒保护着高高的悬崖. 斯皮尔角附近的一座灯塔, 大陆的东端, 这里是整个北美第一个看到太阳升起的地方.

St. 纽芬兰的约翰港.

这里满目疮痍,狂风肆虐,与北欧外缘的爱尔兰西部十分相似. 事实上, 纽芬兰有相当比例的人口自称是爱尔兰后裔, 港口边的商业街上,爱尔兰酒吧随处可见, 色彩鲜艳的联排别墅也充满了历史气息.

Fernando’s team of scientists set up an extensive array of meteorological instruments along the coast to the north and south of the city. Eric Pardyjak, 他以前是费尔南多的学生,现在是犹他大学的工程学教授, 解释了一些挖掘天气数据的仪器.

光学粒子计数器观察空气中的小气溶胶. Pardyjak说,水分在这些核周围形成,并膨胀成雾或薄雾. A ceilometer is an optical device that shoots a laser into the sky to measure the backscatter reflecting from clouds, 一种确定它们深度和高度的方法.

Pardyjak的研究生研究助理, 他Gunawardena, 设计了一个由太阳能电池板供电的低成本气象站. It records seven key measurements ranging from surface temperature and aerosols to wind speed and radiation so that researcher can download the data every week or so. Radiation is important because fog will reduce sunlight but increase radiation as the top layer of the fog absorbs the sunlight above it.

在一个地点, Utah graduate student 特拉维斯莫里森 climbed a 10-meter tower to attach three fragile thermocouples for an intense observation period. 热电偶是由两种不同的金属制成的长而细的棒. 不同的金属在温度变化时产生一个小电压, 哪一种能产生精确的温度结果.

特拉维斯莫里森, 犹他大学的研究生, 爬上10米高的高塔,将三个脆弱的热电偶连接起来,进行紧张的观察.

“这个数据集提供了两个关键的结果,”Pardyjak说. “我们可以向海军提供当前型号性能的实时反馈, 我们可以开发新的模式.”

1931年3月31日

电竞赌博平台历史上最著名的坠机事故也与雾有关. 传奇足球教练克努特·洛克内于3月31日登上飞机, 1931, 来自堪萨斯城, 他去哪里看望他的儿子, 飞往洛杉矶出演一部足球电影. 5万美元的承诺工资是他教练工资的5倍.

这架福克F-10三发动机飞机在小雪中起飞,被困在浓雾中. 在失去部分左翼后, 它坠毁在堪萨斯州东南部的草原上, 杀死了洛克尼和其他七人. The national outcry over the death of the beloved coach prompted changes in the fledgling aviation industry. A series of poorly performed investigations of the crash led to the creation of an independent agency overseeing investigations, 以及建造更安全、更可靠的飞机.

科考船休R. 锋利的, 由大学-国家海洋学实验室系统(UNOLS)运营, 从刘易斯出发, 特拉华州, 8月. 31. 它开进了圣. 约翰港的燃料和物资. 9月11日,他又在新斯科舍省哈利法克斯停留了一段时间. 25日回国. 6.

Professor 乔费尔南多 (left) checks the lidar (laser radar) machine with 电竞赌博平台 postdoctoral scientist Charlotte Wainwright and Jay Orson Hyde, 电竞赌博平台的现场技术员, 在休R号的顶层甲板上. 锋利的.

The ship carried dozens of meteorological instruments gathering data in coordination with the land-based instruments, 还有来自不同大学和机构的六位科学家. 这些科学家包括电竞赌博平台的参与者夏洛特·温赖特, a postdoctoral fellow; Sen 王, a graduate student; and Jay Orson Hyde, 现场技术员.

这艘船、船员和专门的操作每天花费C-FOG项目约17,000美元. 设备包括一个大型系留气象气球在1,1000磅强度的凯夫拉纤维线可以上升到1,在500英尺的高空和浓雾中进行测量. 其他探测器则由船上的起重机下放到海洋中,以测试温度, 电流和湍流. 另一种方法是将雾中的水分收集到瓶子里,然后冷藏起来进行分析.

费尔南多检查了他在顶层甲板上的价值百万美元的激光雷达系统. He had hired a Hollywood specialist with patents in camera stabilization to build a custom gimbal for the machine with metal pipes and joints for an earlier field experiment, 现在不管船的倾斜度如何它都能保持系统水平. 激光雷达系统向空中发射激光,以测量风速、湍流、气溶胶等.

“船上的一切都很拥挤, 要填满这些仪器是一个挑战,埃德·克里根说, 船上的首席科学家. “然后,你必须把所有东西都绑起来,并在上面运行数据和电源线.”

渔网和绳子.

Creegan said they hit some rough waves in their first leg that caused sea sickness in much of the scientific crew. 但他们也遇到了他们在海上追逐的雾,即使它没有触及陆地.

“We’re trying to find the triggers to give you a better ability to put into a model so that the model predictions will become more accurate and timely,他说.

费尔南多更详细地解释了为什么雾很难预测. Current Navy forecasting models work on a scale too large to consider the minute processes at which fog forms, 他说.

“我们从几百公里到一米的尺度, 然后用微米测量微小的雾颗粒,他说. “问题是,如果模型预测的是雾,它是否真的看到了这些粒子? 这是不可能的,因为我们没有自然预测规模的计算机能力. 我们最好的是两公里的规模.”

费尔南多和他的学生在玩耍, 王, 这么多的协调测量在雾的研究中是前所未有的, 所以我们希望你能做些好事.”

Professor 乔费尔南多 and Ryan Yamaguchi from the Naval Post Graduate School launch a disposable weather balloon.

1960年7月19日

这是美国和平时期最严重的海难之一.S. 海军的历史发生在1960年7月19日. 两艘376英尺长的驱逐舰, 他们都是二战老兵, 在纽波特海滩附近的浓雾中相撞, 加州. “安曼”号卸下弹药后正驶往圣地亚哥退役. 科利特号当时正从圣地亚哥驶往长滩,两艘船都有近240名船员.

The Collett was traveling at about 20 miles per hour when it spotted its fellow destroyer emerging out of the fog and took evasive action, 但为时已晚. 它的船头切进了安曼号的港口,严重损坏了它的引擎和消防室. 这次碰撞非常猛烈,两名船员从一艘船的甲板上弹射到了另一艘船. 总共有11名安曼船员死亡,20人受伤. 如果“安曼”号没有卸下弹药,两艘船都可能被炸成碎片. 在后来的军事法庭上, the captains of both ships said their radars were working properly and that they could not explain why the warships had collided.

休·R. “夏普”号入港后的第二天中午,在一片浓雾中驶离, 计划在离海岸十几海里的地方走之字形路线. 晚上晚些时候,大雾持续了几个小时. 然而,雾又没有触及陆地,仪器也停在了海岸上.

科考船休R. 锋利的 carries dozens of instruments gathering meteorological data in coordination with land-based instruments, 还有来自不同大学和机构的六位科学家.

第二天早上, 日出时,斯皮尔角的灯塔一直笼罩在浓雾中, 水面上响起了一连串响亮的雾笛. 然而,靠近圣路易斯市的气象设备. 约翰的望远镜没有探测到任何雾. 费尔南多说,这个小区域的差异表明雾的形成是如此的局部性.

每日1便士讨论当前预报.m. 在哈利法克斯会见预报员, 加拿大; Monterey and San Diego, 加州; and Ferryland, 纽芬兰, 呼吁当晚形成大雾的条件. 费尔南多向南行驶了大约一个小时到达费里兰, 他的团队在哪里设置了另一组仪器.

一天的大部分时间里,摄制组都在等待离岸的雾卷进海岸,但它始终没有出现. 或者是这样? 这些仪器是沿着海岸安装的,就在海平面以上,那里没有雾. 但是一朵低低的云从北方吹来,包围了离海岸几百英尺远的山丘. 是云还是雾? 这取决于你站在哪里吗?

斯皮尔角的灯塔, 北美洲的最东端, 它在纽芬兰日出时的雾中提供了一个灯塔, 加拿大.

费尔南多说,对雾的基本定义的分歧导致了雾的不确定性. Fog is generally defined as water particles suspended in air that touch the ground and cause visibility to be reduced below one kilometer (about 0.6英里). 但是很难确定如何对低云进行分类, 尤其是当一个人爬到山上的时候, 哪个感觉像雾.

一些雾的定义将雾分为暖雾和冷雾, 这取决于使空气饱和的水源是比空气热还是比空气冷. 两个方向的差都会引起雾. 一些定义指的是它的性质:辐射、降水、蒸汽、冰和平流. 其他的定义是地理上的:沿海的、海洋的、山谷的或上坡的.

即使他无法结束对定义的争论, Fernando hopes that the unprecedented collection of measurements over sea and land simultaneously can improve the current forecasting models. 即使在没有雾的日子, C-FOG的详细测量可以显示当前的预测模型哪里出了问题.

阿瓦隆半岛上的费里兰岬灯塔

One of Fernando’s strong traits as an investigator is that he doesn’t let failed experiments scuttle the project. 几年前在犹他州的一个山区天气实验中, 他那架昂贵的无人驾驶飞机坠毁了. But he designed multiple redundant ways to collect basic information from wind speed to temperature to air pressure, 因此,该项目仍然致力于改善机场附近山区的天气预报.

因为风一直把雾吹回大海, 费尔南多说,没有雾恰恰说明了为什么这项研究是必要的. 他用一次性气象气球帮助他的团队收集更多数据, 配备了一个名为声波的设备包,将测量结果直接发送到笔记本电脑上. 气球会在3万英尺的高空爆炸,歌曲也会掉到地上消失. 又有300美元被风吹走了.

几天后,雾确实降落在了海岸监测设备上. 项目结束时, C-FOG科学家应该更好地了解雾形成的确切天气条件. 如果海军想用一艘航空母舰进行演习, 他们应该能够预测哪一天没有雾. 如果一家公司需要运输货物,当预报有雾时,它可能会选择火车而不是卡车.

Staring at the fog beyond a lighthouse lit by a ribbon of sunset peeking through clouds on the eastern edge of the continent, 费尔南多表示, “我们必须能够做得比50%更好.”