10 Möglichkeiten, wie Technologie Menschen vor Stürmen retten kann

Egal, ob Sie sich an der Küste oder mitten in den Great Plains der USA befinden, es gibt kaum etwas Schrecklicheres als wirklich, wirklich schlechtes Wetter. Jeder, der einen Hurrikan wie Katrina im Jahr 2005 oder Sandy im Jahr 2012 erlebt hat, kann ihre Zerstörungswut bezeugen. Während Überschwemmungen ein ernstes Problem sind, sind die unmittelbarsten Bedrohungen durch Hurrikane ihre starken Winde, die im schlimmsten Fall Geschwindigkeiten von mehr als 150 Meilen (241 Kilometer) pro Stunde erreichen können – genug, um Bäume wie Zweige umzubrechen und umzuwerfen Strommasten, reißen Dächer ab und reißen Hauswände ein. Ein solcher Sturm hat das Potenzial, ein Gebiet für Wochen oder sogar Monate unbewohnbar zu machen [Quelle: National Hurricane Center ].

Sogar im Landesinneren müssen wir immer noch Tornados fürchten – rotierende Luftsäulen, die plötzlich ein kleineres Gebiet mit Windgeschwindigkeiten von 100 Meilen (161 Kilometer) pro Stunde bis zu 300 Meilen (482 Kilometer) pro Stunde treffen können [Quelle: Jha ]. Ein Tornado , der 2011 die Stadt Joplin, Missouri, verwüstete, kostete 162 Menschen das Leben und verursachte Schäden in Höhe von schätzungsweise 2,8 Milliarden US-Dollar [Quelle: Rafferty ]. Und laut Wissenschaftlern könnten diese beängstigenden Stürme dank des Klimawandels in Zukunft noch stärker werden [Quelle: NASA ].

Das ist die schlechte Nachricht. Aber wenn diese ominösen dunklen Wolken einen Silberstreif am Horizont haben, dann ist es diese Technologie, die uns helfen kann, den zerstörerischen Verwüstungen starker Winde besser zu widerstehen. Hier sind einige der nützlichsten Möglichkeiten, wie Technologie Menschen vor Stürmen retten kann.

1. Supercomputer
2. Besseres Wetterradar
3. Wirbelsturmsichere Dächer
4. Sturmfeste Türen
5. Unzerbrechliche Mauern
6. Bruchsichere Fenster
7. Zurrsysteme für Bauwerke
8. Ein intelligenteres Stromnetz
9. Notfall-Wetterradio
10. Telefone der alten Schule

Um zu verstehen, wie Stürme funktionieren, und um ihr Verhalten vorherzusehen, wandten sich Meteorologen in den letzten Jahren einem neuen Vorhersagewerkzeug zu: leistungsstarken Supercomputern, die ausgeklügelte virtuelle Modelle von Hurrikansaisons erstellen . Bevor die sommerliche Hurrikansaison beginnt, sammeln Wissenschaftler der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) jetzt eine riesige Menge an Daten von Wettersatelliten und geben sie in einen Supercomputer im Climate Prediction Center in Gaithersburg, MD, ein. Ein ausgeklügeltes Computerprogramm simuliert dann die Wechselwirkung von Atmosphäre und Ozean, um vorherzusagen, wann Stürme auftreten werden, wie groß sie sein werden und wie sie sich verhalten werden [Quelle: Strickland ].

Staatliche Meteorologen sind vom Wert einer solchen Modellierung so überzeugt, dass sie kürzlich ihre Supercomputer aufgerüstet haben, um erstaunliche 213 Billionen Berechnungen pro Sekunde (etwa 200.000-mal so schnell wie ein iPad) durchzuführen und 2.000 Terabyte an Daten zu speichern – ungefähr das Äquivalent von 2 Milliarden Digitalfotos. All diese Leistung hat die Genauigkeit ihrer Wettervorhersage bereits um 15 Prozent verbessert. Das Ergebnis ist, dass Menschen in hurrikangefährdeten Gebieten etwas mehr Vorlaufzeit haben, um Vorbereitungen zu treffen und zu evakuieren.

Wie Andy Nash vom Nationalen Wetterdienst 2013 in einem Interview erklärte: „Anstatt vielleicht drei Tage zu wissen, wohin [Hurrikan] Irene gehen würde, sind es vielleicht dreieinhalb bis vier Tage“ [Quelle: Borelli ].

Um bessere Daten für die Modellierung bereitzustellen, verfügt die NOAA über eine neue Reihe von Wettersatelliten , die dreidimensionale Wärmebilder der Atmosphäre aufnehmen [Quelle: NOAA ].

Tornados sind eine beängstigende Bedrohung – nicht nur, weil sie jedes Jahr Hunderte von Menschen in den USA töten, sondern weil es seit langem notorisch schwierig ist, sie vorherzusagen und zu verfolgen. Aber die Prognostiker des Nationalen Wetterdienstes nutzen jetzt einen technologischen Fortschritt, von dem sie hoffen, dass er es ihnen ermöglichen wird, besser vorherzusagen, wohin Tornados fliegen.

Das bestehende NEXTRAD- Radarsystem des Dienstes stützt sich seit langem auf 150 massive Radarantennen, die über das ganze Land verteilt sind, die auf speziellen, mehrere Stockwerke hohen Türmen sitzen und Stürme verfolgen, die mehr als 162 Kilometer entfernt sind. Aber das alte System hat Grenzen. Da sich die elektromagnetischen Strahlungsimpulse, die die Antennen aussenden, in geraden Linien ausbreiten, blockiert die Erde tendenziell ihre Sicht auf alles, was weit entfernt und auch bodennah ist. Das entspricht einem blinden Fleck, der etwa 75 Prozent der Atmosphäre unterhalb von 1 Kilometer (0,62 Meile) Höhe bedeckt, wo viel Wetter auftritt.

CASA-Radar (Collaborative Adapting Sensing of the Atmosphere), ein System, das von einem Konsortium von Universitäten entwickelt wurde, versucht, diesen Abdeckungsbereich mit einer großen Anzahl kleinerer Antennen zu füllen, die an Gebäuden und Mobilfunkmasten angebracht sind. In einem Test aus dem Jahr 2011 fanden Forscher heraus, dass CASA ihnen dabei half, zu erkennen, dass ein Tornado in der Gegend von Chickasha, Oklahoma, nach Norden abbog, und Ersthelfer innerhalb von Minuten in das betroffene Gebiet zu leiten [Quelle: Hamilton ].

Während eines starken Sturms besteht eines der größten Risiken darin, dass das Dach von Ihrem Haus abgerissen wird. Die starken Winde, die über Ihr Haus wehen, üben einen nach innen gerichteten Druck auf die gegenüberliegende Wand aus, die dem Wind zugewandt ist, drücken nach außen gegen die gegenüberliegende Wand und die Seitenwände und drücken das Dach nach oben. Wenn Ihre Dachbalken nicht stark verbunden sind, hebt sich das Dach ab und hinterlässt die Wände Ihres Hauses ohne seitliche Stabilität oder Verstrebung. Das wiederum führt dazu, dass sie nach außen zusammenbrechen, sodass Ihr Haus zu explodieren scheint [Quelle: DeMatto ].

Dies passiert häufig, insbesondere wenn Tornados zuschlagen. Außerhalb von Hurrikanzonen verlangen die meisten Bauvorschriften nur, dass Dachbinder mit 3,5 Zoll (9 cm) langen Nägeln mit der Oberseite der Außenwände verbunden werden. Diese Verbindungen reichen aus, um kurzen Windböen mit Geschwindigkeiten von bis zu 145 Kilometern pro Stunde standzuhalten. Aber selbst ein EF1-Tornado (die kleinste Twister-Klasse) wird einen viel stärkeren Wind haben [Quelle: Hadhazy ].

In Zukunft können Sie möglicherweise ein Haus kaufen, das aus superstarker Kohlefaser oder aus Kevlar , dem Material für kugelsichere Westen, gebaut ist, das solche Kräfte unbeschadet überstehen könnte [Quelle: Fox ]. Aber in der Zwischenzeit

Sie können „Hurrikanklammern“ aus verzinktem Stahl installieren, die Teile der Dachstühle oder Dachsparren in einem Haus versteifen. Diese verstärken das Dach, damit es Winden mit einer Geschwindigkeit von 110 Meilen pro Stunde (177 Kilometer pro Stunde) standhalten kann. Ein 2.500 Quadratmeter großes, zweistöckiges Haus kann mit Clips für rund 550 US-Dollar ausgestattet werden, einschließlich Arbeit [Quelle: DeMatto ].

Selbst wenn Ihr Haus nicht von einem heftigen Sturm niedergerissen wird, kann Ihr Eingangsbereich eine echte Tracht Prügel einstecken. Das ist keine gute Sache, besonders wenn Sie hoffen, vor dem Wetter und auch vor Plünderern geschützt zu sein, die manchmal eine Wetterkatastrophe ausnutzen.

Das Wind Science and Research Center von Texas Tech testet Türen tatsächlich auf Sturmfestigkeit, indem es eine riesige Luftblase verwendet, die bis zu der Kraft eines EF5-Tornados simuliert, dem stärksten Tornado, den es gibt. (Hier ist eine Liste der Türen , die sie getestet haben.) Ein hochmodernes Produkt, die Tür- und Rahmenbaugruppe StormPro 361 von Curries, ist im Wesentlichen eine Tür-in-einer-Tür mit einem 10-Gauge-Stahlhohlraum außen, das eine Schicht aus Polyurethan-Dämpfung und eine zweite Schicht aus Stahl innen enthält [Quelle: Rice , DeMatto ].

Aber diese über 5.500 Dollar teure Tür könnte verschwendet werden, wenn Sie eine andere, größere Schwachstelle haben – eine Innengarage mit einem hochschiebbaren Garagentor . Solche Türen sind notorisch schwach, und wenn Ihre während eines Tornados versagt, entsteht in Ihrem Haus ein starker Innendruck, der möglicherweise Ihre Wände und Decken sprengen könnte.

Schützen Sie sich dagegen, indem Sie ein gutes, steifes Garagentor auswählen und einen Techniker beauftragen, dem Gegengewichtssystem des Tors Gewichte hinzuzufügen. Dadurch neigt es weniger dazu, sich bei starkem Wind aufzurollen [Quelle: FLASH ]. Sie können auch ein speziell entwickeltes Verstrebungssystem wie Secure Door [Quelle: DeMatto ] kaufen.

Selbst wenn Ihr Dach und Ihre Türen in einem Tornado oder Hurrikan nicht nachgeben, werden starke Winde direkt gegen Ihre Wände drücken – und möglicherweise große Trümmerstücke mit einer Geschwindigkeit von 200 Meilen (321 Kilometer) pro Stunde in sie schmettern. Wer also ein sturmfestes Haus will, muss auch starke Wände haben.

Glücklicherweise entwickelte ein Erfinder namens Werner Gregori Ende der 1960er Jahre eine neue Technologie: Isolierbetonformen oder ICF , die Polystyrolformen verwenden, die in Nut-und-Feder-Weise mit Kunststoff- oder Stahlverbindern zusammengeklemmt werden [Quelle: ICF Builder ]. Versuchen Sie sich wirklich große, robuste Legosteine ​​vorzustellen, und Sie werden die allgemeine Vorstellung bekommen. Sobald die Bausteine ​​gesetzt sind, wird ein Stahlgerüst zur Verstärkung eingesetzt und Beton in die Kunststoffformen gegossen. Das Ergebnis ist eine luftdichte, isolierte, feuerfeste, 61 Zentimeter dicke Wand, die robust genug ist, um starken Winden standzuhalten [Quelle: DeMatto ].

Ein solches Tornado-Wandsystem, die ARXX ICF-Wand, ist so konzipiert, dass es Objekten standhält, die von einem Wind mit einer Geschwindigkeit von 402 Kilometern pro Stunde (250 Meilen pro Stunde) angetrieben werden [Quelle: ARXX ].

ARXX behauptet, dass die Verwendung der ICF-Technologie nicht viel teurer ist als die Verwendung von herkömmlichem Holz und Mörtel und dass sie Ihre Heiz- und Kühlkosten tatsächlich drastisch senkt, da ein ICF-Gebäude normalerweise 44 Prozent weniger Energie zum Heizen und 32 Prozent weniger zum Kühlen verbraucht [Quelle: DeMatto ].

Es gibt einen alten Mythos, dass das Öffnen der Fenster während eines Tornados oder Hurrikans den Druck innerhalb und außerhalb des Hauses ausgleicht, sodass der Sturm durch Ihr Haus ziehen kann, ohne es zu zerstören. Leider funktioniert das so nicht. Ein offenes Fenster lässt nur einen freien Weg für Trümmer mit hoher Geschwindigkeit zu und kann tatsächlich dazu führen, dass das Haus noch stärker unter Druck gesetzt wird [Quelle: DeMatto ]. Sie möchten also, dass Ihre Fenster während eines Sturms geschlossen sind. Aber Sie wollen auch nicht, dass sie zerbrechen und messerscharfe Glassplitter auf Sie zufliegen.

Eine Lösung ist die Verwendung von schlagfestem Glas. (An Orten wie Südflorida, wo Hurrikane eine ständige Bedrohung darstellen, verlangen die Bauvorschriften dies bereits.) Es gibt zwei gängige Arten von bruchsicherem Glas. Die erste besteht aus zwei Glasscheiben, die durch eine innere Kunststoffmembran getrennt sind. Das macht das Fenster widerstandsfähiger gegen selbst wiederholtes Schlagen, und die Membran verhindert, dass die Teile überall herumfliegen, wenn das Fenster zerbricht. Der zweite Typ verwendet eine Kunststofffolie, die auf die Außenfläche des Glases aufgebracht wird, um Fragmente aufzufangen, ist aber nicht ganz so robust [Quelle: Flasch ].

Bruchsicher ist nicht unbedingt bruchsicher. Aus diesem Grund sollten Sie Ihre Fenster mit Sperrholz verschließen. Anstatt das Holz festzunageln, verwenden Sie ein Produkt wie den PlyLox Window Clip, der sich in die Ecken der Fensteröffnung einfügt und nicht herausgedrückt werden kann. In Tests hielten die Clips Stößen und einem Winddruck von bis zu 150 Meilen (241 Kilometer) pro Stunde stand [Quelle: DeMatto ].

Im Jahr 1921 fegte ein mächtiger Zyklon über das Dorf Mint Spring, Virginia, und riss ein Fachwerkhaus der Familie Ballew von seinem Fundament, hob es für eine Sekunde in die Luft und schleuderte es dann in den Boden. etwa 50 Fuß (15 Meter) von seinem ursprünglichen Standort entfernt. Die Matriarchin der Familie, die sich im Haus aufgehalten hatte, wurde in den Trümmern bewusstlos, aber noch am Leben gefunden, und ihr kleiner Sohn wurde laut einer lokalen Zeitung in ähnlicher Weise in der Nähe auf einem Feld lebend gefunden [Quelle: News Leader ].

Ingenieure haben berechnet, dass es nur einer Windgeschwindigkeit von 105 Meilen (169 Kilometern) pro Stunde bedarf – ungefähr dem, was ein EF1-Tornado erreicht – um genügend Auftrieb oder vertikalen Sog zu erzeugen, um ein Dach von einem Haus zu ziehen [Quelle: Kennedy ].

Natürlich ist das nicht etwas, was Sie sich wünschen. Aus diesem Grund sollten Sie erwägen, ein Kabelsystem wie Cable-Tite zu verwenden, um die Oberseite Ihres Hausrahmens am Fundament zu befestigen. Sie können die Kabel festziehen , um einen kontinuierlichen Abwärtsdruck auf Ihr Zuhause auszuüben. Dies ist für den Einsatz bei Neubauten oder einer größeren Renovierung vorgesehen [Quelle: Cable-Tite ].

Schon ein Gewitter reicht oft aus, um mancherorts den Strom auszuschalten. Und ein großer Sturm ist viel schlimmer. Im Jahr 2012 löschte Hurrikan Sandy die Lichter für 8,5 Millionen Menschen an der Ostküste aus, und einen Monat nach dem Sturm waren immer noch rund 36.000 Menschen in New York und New Jersey ohne Strom [Quelle: Scott ].

Aber das Problem der sturmbedingten Stromausfälle könnte verringert werden, wenn Versorgungsunternehmen das gegenwärtige antiquierte elektrische Übertragungssystem durch "intelligente" Netze ersetzen würden , die mit einer Vielzahl von computergestützten Erfassungs- und Steuerungsgeräten ausgestattet sind, um den Strombedarf und die Systemleistung zu überwachen und den Strom besser zu verteilen effizient. Das „Netz“ bezieht sich auf die elektrischen Leitungen, Umspannwerke und Transformatoren, die zur Stromerzeugung beitragen, und ähnlich wie ein Smartphone einen eingebauten Computer hat, hat ein Smart Grid alles, was mit dem elektrischen Netzwerk zu tun hat, mit digitaler Zwei-Wege-Technologie computerisiert [Quelle: Dept .von Energie]. Anstatt sich ausschließlich auf zentrale Kraftwerke und Übertragungsleitungen zu verlassen, können Smart Grids auch auf lokale Stromquellen wie Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen zurückgreifen.

Aufgrund ihrer Sensorfähigkeiten ermöglichen Smart Grids Versorgungsunternehmen, Schäden nach Stürmen schneller zu erkennen und zu reparieren. Sie ermöglichen auch eine dezentrale Speicherung und Stromerzeugung, so dass von den Hauptleitungen abgeschnittene Stadtteile immer noch einen gewissen Zugang zu Strom haben. Mehrere Städte und Bundesstaaten in den USA implementieren bereits Smart Grids oder bemühen sich um Finanzierung dafür [Quelle: Hardesty , Kingsbury ].

Selbst wenn Sie es schaffen, einen Hurrikan sicher zu überstehen, werden Sie wahrscheinlich mit einem anderen Problem konfrontiert: der Unfähigkeit, herauszufinden, was außerhalb Ihrer unmittelbaren Nachbarschaft vor sich geht. Oberirdische Telefonleitungen werden oft durch Winde umgerissen, und auch Mobilfunkmasten und Breitbandinternet- und Kabelfernsehverbindungen sind anfällig für Störungen.

In einer solchen Krise von Wetterberichten abgeschnitten zu sein, kann die Überlebenden einem noch größeren Risiko aussetzen. Aus diesem Grund ist es ratsam, ein Wetterradio zu haben, das über einen speziellen Empfänger verfügt, der NOAA-Sendungen auf VHF-Kanälen (Very High Frequency) empfangen kann, die auf einem normalen AM/FM-Radio nicht zu hören sind [Quelle: NOAA ] . Die Radios haben in der Regel Handkurbeln und/oder Solarpanels, sodass Sie den Akku auch ohne Strom aufladen können. Einige Modelle verfügen auch über Alarme, um Rettungskräfte, Taschenlampen und Ladegeräte für Mobiltelefone zu warnen. Die Preise reichen von $20 bis $200 [Quelle: Consumer Reports ].

Erinnern Sie sich an die guten alten Zeiten, als jeder eine einfache Kupfertelefonleitung hatte, die in sein oder ihr Haus führte, und Wandsteckdosen, an denen das Telefon angeschlossen war? Und die Telefone selbst hatten Spiralkabel, die den Hörer am Körper befestigten, und brauchten keine Batterien?

Die Amerikaner haben sich schnell von dieser kuriosen alten Technologie zu Gunsten von drahtlosen Mobiltelefonverbindungen und VoIP-Telefonen ( Voice over Internet Protocol ) verlagert , die Breitband-Glasfaserkabel verwenden und Gespräche in digitale Informationen umwandeln, genau wie Websites oder E-Mail.

Seit dem Jahr 2000, als die Zahl der altmodischen Kupfertelefonleitungen in den USA mit 186 Millionen ihren Höhepunkt erreichte, wurden etwa 100 Millionen davon getrennt, und heute hat nur noch jeder vierte amerikanische Haushalt einen Kupferdrahtanschluss. Telefongesellschaften finden sie angesichts der schwindenden Nachfrage nach Festnetzanschlüssen zu kostspielig [Quelle: Svensson ].

Das Problem ist, dass diese hochmodernen Telefonverbindungen zwar bei sonnigem Himmel überlegen erscheinen mögen, bei einem Wetternotfall jedoch häufig außer Betrieb sind. Schlimmer noch, die Batterien in schnurlosen und Mobiltelefonen gehen irgendwann aus. Die altmodischen Telefone, die an Kupferleitungen angeschlossen werden, funktionieren dagegen normalerweise gut , solange die Leitung nicht an einem Telefonmast liegt, der vom Sturm umgerissen wird [Quelle: Grgurich ]. Deshalb sollten Sie für Notfälle ein altmodisches Telefon bereithalten. Leider ist es vielleicht keine Option, die Sie noch lange haben werden, aber nutzen Sie sie, solange Sie können.

Anmerkung des Autors: 10 Möglichkeiten, wie Technologie Menschen vor Stürmen retten kann

Ich fand starke Stürme immer sehr beängstigend, seit ich als Fünfjähriger mit meinen Eltern sonntags unterwegs war und wir im Radio eine Tornadowarnung hörten, die beschrieb, dass der Zyklon einem Elefantenrüssel ähneln würde. Den ganzen Tag saß ich auf dem Rücksitz und spähte durch die Fenster und hielt Ausschau nach dieser unheimlichen Gestalt am Himmel. Viele Jahre später musste ich zum Florida Panhandle reisen, um über die Folgen eines starken Hurrikans zu berichten, und ich war erstaunt, die bizarren zerstörerischen Auswirkungen eines solchen Sturms zu sehen – ein halb zerstörtes Haus zum Beispiel, wo das Venetian Jalousien in den Fenstern einer der erhaltenen Wände waren zu seltsamen DNA-ähnlichen Doppelhelixen verdreht. Nachdem ich mit Leuten über den Schrecken gesprochen habe, einen solchen Sturm zu überstehen, habe ich '

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