10 modi in cui la tecnologia può salvare le persone dalle tempeste

Che tu sia lungo la costa o nel mezzo delle Grandi Pianure degli Stati Uniti, ci sono poche cose più terrificanti del tempo davvero, davvero brutto. Chiunque abbia vissuto un uragano come Katrina nel 2005 o Sandy nel 2012 può testimoniare la loro furia distruttiva. Sebbene le inondazioni siano un problema serio, la minaccia più immediata degli uragani sono i loro potenti venti, che nel peggiore dei casi possono raggiungere velocità di oltre 150 miglia (241 chilometri) all'ora, sufficienti per spezzare alberi come ramoscelli, abbattere pali delle utenze, strappare tetti e demolire muri di case. Una tale tempesta ha il potenziale per rendere un'area inabitabile per settimane o addirittura mesi [fonte: National Hurricane Center ].

Anche nell'entroterra, dobbiamo ancora temere i tornado: colonne d'aria rotanti che possono improvvisamente colpire un'area più piccola con venti che vanno da 100 miglia (161 chilometri) all'ora fino a 300 miglia (482 chilometri) all'ora [fonte: Jha ]. Un tornado che ha devastato la città di Joplin, Mo. nel 2011 ha causato 162 vittime e ha causato danni stimati per 2,8 miliardi di dollari [fonte: Rafferty ]. E secondo gli scienziati, queste spaventose tempeste potrebbero diventare ancora più potenti in futuro, grazie ai cambiamenti climatici [fonte: NASA ].

Questa è la cattiva notizia. Ma se c'è un lato positivo in quelle inquietanti nuvole scure, è che la tecnologia potrebbe aiutarci a resistere meglio alle devastazioni distruttive di forti venti. Ecco alcuni dei modi più utili in cui la tecnologia può salvare le persone dalle tempeste.

1. Supercomputer
2. Radar meteo migliore
3. Tetti a prova di ciclone
4. Porte resistenti alle tempeste
5. Muri infrangibili
6. Finestre infrangibili
7. Sistemi di ancoraggio per strutture
8. Una rete elettrica più intelligente
9. Radio meteorologica di emergenza
10. Telefoni della vecchia scuola

Per capire come funzionano le tempeste e anticiparne il comportamento, negli ultimi anni i meteorologi si sono rivolti a un nuovo strumento di previsione: potenti supercomputer che creano sofisticati modelli virtuali delle stagioni degli uragani . Prima dell'inizio della stagione degli uragani estivi, gli scienziati della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ora accumulano una grande quantità di dati dai satelliti meteorologici e li inseriscono in un supercomputer presso il Climate Prediction Center di Gaithersburg, Md. Un sofisticato programma per computer simula quindi l'interazione tra atmosfera e oceano nel tentativo di prevedere quando emergeranno tempeste, quanto saranno grandi e come si comporteranno [fonte: Strickland ].

I meteorologi del governo sono così convinti del valore di tale modellazione che di recente hanno aggiornato i loro supercomputer per essere in grado di eseguire l'incredibile cifra di 213 trilioni di calcoli al secondo (circa 200.000 volte la velocità di un iPad) e memorizzare 2.000 terabyte di dati, all'incirca l'equivalente di 2 miliardi di foto digitali. Tutta quella potenza ha già migliorato del 15 percento la precisione delle loro previsioni meteorologiche. Il risultato è che le persone nelle aree soggette a uragani ottengono un po' più di tempo per fare i preparativi ed evacuare.

Come ha spiegato il funzionario del National Weather Service Andy Nash in un'intervista del 2013, "Invece di forse tre giorni fuori sapendo dove [l'uragano] Irene sarebbe andata, forse sono tre giorni e mezzo o quattro" [fonte: Borelli ].

Per aiutare a fornire dati migliori per la modellazione, NOAA ha una nuova serie di satelliti meteorologici che acquisiscono immagini termiche tridimensionali dell'atmosfera [fonte: NOAA ].

I tornado sono una minaccia spaventosa, non solo perché uccidono centinaia di persone negli Stati Uniti ogni anno, ma perché sono notoriamente difficili da prevedere e monitorare da molto tempo. Ma i meteorologi del National Weather Service stanno ora utilizzando un progresso tecnologico che sperano consentirà loro di prevedere meglio dove sono diretti i tornado.

Il sistema radar NEXTRAD esistente del servizio si basa da tempo su 150 enormi antenne radar sparse in tutto il paese, che si trovano su torri dedicate alte diversi piani, e tracciano tempeste a più di 162 chilometri di distanza. Ma il vecchio sistema ha dei limiti. Poiché gli impulsi di radiazione elettromagnetica emessi dalle antenne viaggiano in linea retta, la Terra tende a bloccare la loro visuale di tutto ciò che è lontano e anche vicino al suolo. Ciò funziona in un punto cieco che copre circa il 75 percento dell'atmosfera al di sotto di 1 chilometro (0,62 di miglio) di altitudine, che è il luogo in cui si verificano molte condizioni meteorologiche.

Il radar CASA (Collaborative Adapting Sensing of the Atmosphere), un sistema sviluppato da un consorzio di università, cerca di riempire quell'area di copertura con un vasto numero di antenne più piccole attaccate a edifici e torri cellulari. In un test del 2011, i ricercatori hanno scoperto che CASA li ha aiutati a vedere che un tornado nell'area di Chickasha, in Oklahoma, stava virando verso nord, e a dirigere i primi soccorritori nell'area colpita in pochi minuti [fonte: Hamilton ].

Durante una forte tempesta , uno dei maggiori rischi è che il tetto della tua casa venga strappato via. I potenti venti che soffiano sulla tua casa eserciteranno una pressione verso l'interno contro il muro più lontano sottovento, spingeranno verso l'esterno contro il muro opposto e le pareti laterali e spingeranno il tetto verso l'alto. Se le travi del tetto non sono fortemente collegate, il tetto si solleverà, lasciando le pareti della tua casa senza alcuna stabilità laterale o rinforzo. Questo, a sua volta, li farà crollare verso l'esterno, quindi la tua casa sembrerà esplodere [fonte: DeMatto ].

Succede spesso, in particolare quando colpiscono i tornado. Al di fuori delle zone degli uragani, la maggior parte dei regolamenti edilizi richiede solo che le capriate del tetto siano collegate alla parte superiore delle pareti esterne con chiodi da 3,5 pollici (9 centimetri). Tali collegamenti sono sufficienti per resistere a brevi raffiche di vento a velocità fino a 90 miglia (145 chilometri) all'ora. Ma anche un tornado EF1 (la classe più piccola di twister) avrà un vento molto più potente [fonte: Hadhazy ].

In futuro, potresti essere in grado di acquistare una casa costruita in fibra di carbonio super resistente o in Kevlar , il materiale utilizzato nei giubbotti antiproiettile, che potrebbe sopravvivere indenne a tali forze [fonte: Fox ]. Ma nel frattempo,

è possibile installare "clip da uragano" in acciaio zincato, che rinforzano parti delle capriate o delle travi in ​​una casa. Questi rafforzano il tetto in modo che possa resistere ai colpi di vento di 177 chilometri all'ora. Una casa di 2.500 piedi quadrati a due piani può essere dotata di clip per circa $ 550, inclusa la manodopera [fonte: DeMatto ].

Anche se la tua casa non viene abbattuta da una potente tempesta, il tuo ingresso principale può subire un duro colpo. Non è una buona cosa, soprattutto se speri di rimanere al sicuro dalle intemperie e anche dai saccheggiatori che a volte approfittano di un disastro meteorologico.

Il Wind Science and Research Center di Texas Tech testa effettivamente le porte per la resistenza alle tempeste, utilizzando una gigantesca camera d'aria che simula fino alla forza di un tornado EF5, il twister più potente in circolazione. (Ecco un elenco di porte che hanno testato.) Un prodotto all'avanguardia, l'assieme porta e telaio StormPro 361 di Curries, è essenzialmente una porta dentro una porta, con una cavità in acciaio calibro 10 esterno che contiene uno strato di imbottitura in poliuretano e un secondo strato di acciaio all'interno [fonte: Rice , DeMatto ].

Ma quella porta da $ 5.500 in più potrebbe andare sprecata se hai un'altra vulnerabilità più grande: un garage interno con una porta del garage scorrevole . Tali porte sono notoriamente fragili e se la tua si guasta durante un tornado, riceverai molta pressione interna all'interno della tua casa che potenzialmente potrebbe far esplodere pareti e soffitti.

Proteggiti scegliendo una buona porta da garage rigida e assumendo un tecnico per aggiungere pesi al sistema di contrappeso della porta. Ciò lo renderà meno incline ad arrotolarsi con vento forte [fonte: FLASH ]. Puoi anche acquistare un sistema di rinforzo appositamente progettato come Secure Door [fonte: DeMatto ].

Anche se il tuo tetto e le tue porte non cedono in un tornado o un uragano, forti venti spingono direttamente contro le tue pareti - e forse ti sbattono contro grossi pezzi di detriti a 200 miglia (321 chilometri) all'ora. Quindi, se vuoi una casa resistente alle tempeste, devi avere anche muri robusti.

Fortunatamente, alla fine degli anni '60, un inventore di nome Werner Gregori sviluppò una nuova tecnologia: forme isolanti in calcestruzzo, o ICF , che utilizzano forme di polistirene che si fissano insieme a incastro, con connettori in plastica o acciaio [fonte: ICF Builder ]. Prova a immaginare blocchi Lego davvero grandi e resistenti e otterrai un'idea generale. Una volta che i blocchi sono stati fissati, viene inserita una struttura in acciaio per il rinforzo e il cemento viene versato nelle forme di plastica. Il risultato è una parete ermetica, isolata e resistente al fuoco spessa 61 centimetri, abbastanza robusta da resistere a forti venti [fonte: DeMatto ].

Uno di questi sistemi di pareti di tornado, il muro ARXX ICF, è progettato per resistere a oggetti spinti da un vento a 250 miglia all'ora (402 chilometri all'ora) [fonte: ARXX ].

ARXX afferma che l'utilizzo della tecnologia ICF non è molto più costoso rispetto all'utilizzo di legno e malta convenzionali e che in realtà ridurrà drasticamente i costi di riscaldamento e raffreddamento , poiché un edificio ICF utilizza in genere il 44% in meno di energia per riscaldare e il 32% in meno per raffreddare [fonte: DeMatto ].

C'è un vecchio mito secondo cui aprire le finestre durante un tornado o un uragano equalizzerà la pressione all'interno e all'esterno della casa, consentendo alla tempesta di passare attraverso la tua casa senza distruggerla. Sfortunatamente, non è così che funziona. Una finestra aperta consente solo un percorso libero per i detriti ad alta velocità e può effettivamente far sì che la casa diventi ancora più pressurizzata [fonte: DeMatto ]. Quindi vuoi che le tue finestre siano chiuse durante una tempesta. Ma non vuoi nemmeno che si frantumino e ti mandino schegge di vetro affilate come rasoi.

Una soluzione è utilizzare vetro resistente agli urti. (In luoghi come il sud della Florida, dove gli uragani sono una minaccia continua, i regolamenti edilizi richiedono già di farlo.) Esistono due tipi comuni di vetro infrangibile. Il primo è composto da due lastre di vetro separate da una membrana plastica interna. Ciò rende la finestra più forte anche contro ripetuti colpi, e la membrana impedisce ai pezzi di volare dappertutto se la finestra si rompe. Il secondo tipo utilizza un film plastico applicato sulla superficie esterna del vetro per catturare i frammenti, ma non è così robusto [fonte: Flasch ].

Infrangibile non è necessariamente infrangibile. Ecco perché, per buona misura, ti consigliamo di chiudere le finestre con il compensato. Invece di inchiodare il legno in posizione, usa un prodotto come la clip per finestra PlyLox, che si incastra negli angoli dell'apertura della finestra e resiste all'espulsione. Nei test, le clip hanno resistito all'impatto e alla pressione del vento fino a 150 miglia (241 chilometri) all'ora [fonte: DeMatto ].

Nel 1921, un potente ciclone colpì il villaggio di Mint Spring, in Virginia, e strappò una casa di legno appartenente alla famiglia Ballew ripulendo le fondamenta, la sollevò in aria per un secondo e poi la gettò nel terreno, a circa 50 piedi (15 metri) dalla sua posizione originale. La matriarca della famiglia, che era stata all'interno della casa, è stata trovata tra le macerie, priva di sensi ma ancora viva, e il suo giovane figlio è stato trovato allo stesso modo vivo a poca distanza in un campo, secondo un quotidiano locale [fonte: News Leader ].

Gli ingegneri hanno calcolato che basta una velocità del vento di 105 miglia (169 chilometri) all'ora - su ciò che raggiunge un tornado EF1 - per creare un sollevamento o un'aspirazione verticale sufficienti per staccare un tetto da una casa [fonte: Kennedy ].

Naturalmente, questo non è qualcosa che vuoi che ti succeda. Ecco perché potresti prendere in considerazione l'utilizzo di un sistema di cavi come Cable-Tite per fissare la parte superiore del telaio della tua casa alle fondamenta. Puoi stringere i cavi per creare una pressione continua verso il basso sulla tua casa. Questo è progettato per l'uso con nuove costruzioni o ristrutturazioni importanti [fonte: Cable-Tite ].

Anche un temporale è spesso sufficiente per eliminare l'energia elettrica in alcuni punti. E una grande tempesta è molto peggio. Nel 2012, l'uragano Sandy ha spento le luci per 8,5 milioni di persone sulla costa orientale e un mese dopo la tempesta, circa 36.000 persone a New York e nel New Jersey erano ancora senza elettricità [fonte: Scott ].

Ma il problema delle interruzioni di corrente legate alle tempeste potrebbe essere attenuato se le società di servizi pubblici sostituissero l'attuale sistema di trasmissione elettrica antiquato con reti "intelligenti" , dotate di una vasta gamma di dispositivi computerizzati di rilevamento e controllo per monitorare la domanda di energia e le prestazioni del sistema per distribuire più energia elettrica efficientemente. La "griglia" si riferisce ai cavi elettrici, alle sottostazioni e ai trasformatori che aiutano a generare elettricità, e proprio come uno smartphone ha un computer integrato, una rete intelligente ha tutto ciò che è associato alla rete elettrica informatizzato con tecnologia digitale bidirezionale [fonte: Dept di Energia]. Invece di fare affidamento esclusivamente su centrali elettriche centrali e linee di trasmissione, le reti intelligenti possono anche attingere a fonti di elettricità locali, come pannelli solari e turbine eoliche.

Grazie alle loro capacità di rilevamento, le reti intelligenti consentono alle società di servizi pubblici di individuare e riparare i danni dopo le tempeste più rapidamente. Consentono inoltre lo stoccaggio decentralizzato e la produzione di energia, in modo che i quartieri locali tagliati dalle linee principali possano ancora avere accesso all'elettricità. Diverse città e stati negli Stati Uniti stanno già implementando reti intelligenti o cercano finanziamenti per farlo [fonte: Hardesty , Kingsbury ].

Anche se riesci a superare un uragano in sicurezza, è probabile che ti trovi di fronte a un altro problema: l'incapacità di scoprire cosa sta succedendo al di fuori delle tue immediate vicinanze. Le linee telefoniche fuori terra sono spesso abbattute dal vento e anche i ripetitori cellulari e le connessioni Internet a banda larga e TV via cavo sono vulnerabili alle interruzioni.

Being cut off from weather bulletins in such a crisis can put survivors at even greater risk. That's why it's advisable to have a weather radio which has a special receiver capable of picking up NOAA broadcasts at VHF (very high frequency) channels, which cannot be heard on an ordinary AM/FM radio [source: NOAA]. The radios typically have hand cranks and/or solar panels, so you can recharge the battery even without electricity. Some models also feature alarms to alert rescue searchers, flashlights and cell-phone chargers. Prices range from $20 to $200 [source: Consumer Reports].

Remember the good old days, when everybody had a simple copper phone line running into his or her house and wall jacks where the phone plugged in? And the phones themselves had curly cords that attached the receiver to the body, and didn't need batteries?

Americans have rapidly shifted away from that quaint old technology in favor of wireless cell phone connections and Voice over Internet Protocol (VoIP) phones that use broadband fiber-optic cables and convert conversations to digital information, just like Web sites or e-mail.

Since 2000, when the number of old-fashioned copper phone lines in the U.S. peaked at 186 million, about 100 million of them have been disconnected, and today just one in four American households still has a copper wire connection. Phone companies are finding them too costly to maintain with the dwindling demand for landlines [source: Svensson].

The problem is that while those state-of-the-art phone connections may seem superior when the skies are sunny, in a weather emergency, they often are knocked out of commission. Worse yet, the batteries in cordless and cell phones eventually run out of juice. The old-fashioned phones that plug into copper lines, in contrast, usually work fine , as long as the line isn't on a telephone pole that gets knocked down by the storm [source: Grgurich]. That's why you should keep an old-fashioned phone around for emergencies. Unfortunately, it may not be an option that you'll have for much longer, but take advantage of it while you can.

Author's Note: 10 Ways Technology Can Save People from Storms

Ho sempre trovato potenti tempeste estremamente spaventose, sin da quando ero un bambino di cinque anni in viaggio domenicale con i miei genitori, e abbiamo sentito un avviso di tornado alla radio che descriveva come il ciclone assomiglierebbe alla proboscide di un elefante. Per tutto il giorno mi sono seduto sul sedile posteriore e ho sbirciato attraverso i finestrini, osservando quella forma spaventosa nel cielo. Molti anni dopo, ho dovuto recarmi in Florida Panhandle per riferire sulle conseguenze di un potente uragano, e sono rimasto sbalordito nel vedere i bizzarri effetti distruttivi di una tale tempesta: una casa semidistrutta, per esempio, dove il veneziano le persiane alle finestre di una delle pareti sopravvissute erano attorcigliate in strane doppie eliche simili al DNA. Dopo aver parlato con le persone del terrore di cavalcare una tempesta del genere, io'

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