Totable Tornado Gözlemevi Nasıl Çalıştı?

Doğal bir fenomen olan kasırgalar, gezegende yaşadığımız sürece muhtemelen insanlığı rahatsız etti. Ancak bir kasırganın en eski hesabının kaydedildiği 11. yüzyıla kadar değildi . 30 Nisan 1054'te İrlanda'nın Rosdalla köyüne bir twister çarptı [kaynak: TORRO ]. Bu twister daha sonra bir gözlemci tarafından gökyüzünde bir " ateş kulesi" olarak tanımlandı [kaynak: Hare ve Hamlin ]. Bu "çan kulesini" çevreleyen enkaz alanı, köylülere bir kuş sürüsü gibi görünüyordu, özellikle dev bir kara kuş - muhtemelen belirgin bir huni bulutu. Bu dev kuş bir meşe ağacını kökünden söktüğünde ve "onu pençelerinde taşıdığında" [kaynak: Joyce ] köylülerin şaşkınlığını hayal edebilirsiniz.

Fırtına Resim Galerisi

Zamanla, bilim adamları kasırgaları anlamanın yükünü köylülerin sırtından ve kendi başlarına aldılar. Kasırgalar hakkında eskisinden daha çok şey biliyoruz; örneğin ateş kuleleri olmadığını artık biliyoruz. Ancak bilimin hala kasırgaların nasıl ve neden oluştuğuna dair birçok sorusu var. Kasırgaların süper hücrelerden oluştuğu bilinmektedir - mezosiklonlara (dönen hava akımları) sahip gök gürültülü fırtınalar . Kasırgaları doğurabilecek olan bu hava akımlarıdır. Bunun tam olarak nasıl olduğu ve neden sadece bazı süper hücrelerin kasırga ürettiği bir sır olarak kalıyor.

 Bu tam olmayan anlayış, deneme eksikliğinden değil. Sorun şu ki, bir kasırgayı gerçekten anlamak için içini görmeniz gerekiyor. Sadece iki kişinin bir kasırganın içine tanık olduğu ve bunu anlatmak için yaşadığı biliniyor. Ne yazık ki, hiçbir ölçüm ekipmanına sahip değildi.

Hava durumunu algılayan aletlerle dolu bir kişiyi bir kasırga yoluna koymak, sonuç verse bile etik değildir: İnsanlar kırılgandır. Öte yandan, elli beş galonluk variller çok daha sağlamdır. Totable Tornado Gözlemevi olan TOTO'yu doğuran işte bu tür bir akıl yürütmeydi .

Bu makalede, TOTO'nun nasıl çalıştığını, nihayetinde neden çalışmadığını ve ortaya çıkardığı bazı teknolojileri öğreneceksiniz. TOTO'nun yaratılması hakkında bir sonraki sayfada öğrenin.

1. TOTO'nun Tasarımı
2. TOTO Neden Çalışmadı?
3. TOTO'nun Mirası
4. Totable Tornado Gözlemevi: Yazarın Notu
5. Totable Tornado Gözlemevi: Hile Sayfası

Amerika Birleşik Devletleri, kasırga faaliyeti için neredeyse münhasır coğrafi haklara sahiptir. Kuru hat olarak bilinen olağandışı bir hava olayı , Rocky Dağları'nın enlemesine doğusunda Central Plains boyunca uzanıyor . Teksas'tan Kuzey Dakota'ya uzanan ve doğudan Ohio'ya doğru fırlayan meşhur Tornado Yolu'nu açıklıyor. Bu kuru hat kuru havayı nemli havadan ayırır ve iki tür hava karıştığında bu sınır boyunca gök gürültülü fırtınalar oluşur. Bu fırtınalar, ABD'nin her yıl yaşadığı, dünyadaki herhangi bir bölgenin gördüğünden çok daha fazla, acayip yüksek sayıda kasırga üretebilir. Örneğin Japonya, her yıl ortalama 20,5 kasırga yaşarken, Hindistan yılda 0,5 alıyor [kaynak: Hava Durumu Doktoru]. Orta Avrupa yılda yaklaşık 10 görüyor ve Kanada yılda ortalama 80 büküm yapıyor [kaynak: Max Planck Enstitüsü , CBC ]. Buna karşılık Amerika Birleşik Devletleri, her yıl yaklaşık 1.200 kasırga ile vuruluyor [kaynak: Washington Post ].

Bu verilerle donanmış olarak, Amerikalı meteorologların bir kasırga yoluna yerleştirilebilecek bir hava ölçüm cihazı fikrini ortaya atmaları pek de şaşırtıcı olmamalı. 1979'da Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) araştırmacıları Dr. Alan Bedard ve Carl Ramzy TOtable Tornado Gözlemevi'ni (çiftin "Oz Büyücüsü"nde Dorothy'nin köpeğinden sonra TOTO adını verdiği) kurdular. İki yıl sonra, yaklaşmakta olan bir kasırganın yoluna kasten yerleştirilen ilk insan yapımı hava algılama cihazı olacaktı.

TOTO, günümüz standartlarına göre oldukça ilkel bir ekipmandı. Bedard ve Ramzy, içinde kapalı olan hassas hava ekipmanını barındıran kabuk olarak 55 galonluk bir metal varil kullandı. Bu ekipman bir anemometreden (bir direğe tünemiş bir dizi kol veya bardak ile rüzgar hızını ölçen bir cihaz), termometre, atmosferik basınç göstergesi ve çiy noktası sensöründen [kaynak: NOAA ] oluşuyordu. Tüm bu araçlardan toplanan veriler, daha sonra alınabilecek ve analiz edilebilecek şekilde kaydedildi [kaynak: Tornado Projesi ].

Meteorologlar, kasırgaların çevresinde ve içinde bulunan iklim koşullarının verilerini bilgisayar modellerinde derlediler. Bu modeller, sırayla, kasırga aktivitesi üretmek için gerekli koşulların mevcut olup olmadığını belirlemek için geliştirildiklerinde süper hücreli orajları analiz etmek için kullanılabilir. TOTO tarafından üretilen bilgiler, meteorologların kasırgaları daha iyi anlamalarına yardımcı olarak halka erken uyarılar vermelerini ve umarım hayat kurtarmalarını sağlayabilir.

Tümü, TOTO'nun 400 pound (181 k) [kaynak: PBS ] ağırlığında olduğunu söyledi. Böyle büyük bir paketi taşımak için özelleştirilmiş bir kamyonet gerekliydi. Bir sahaya götürüldüğünde, TOTO bir rampadan aşağı yuvarlanabilir ve yaklaşık 30 saniye içinde yerine dik olarak kaldırılabilir. TOTO, küresel konumlandırma uydusu ( GPS ) navigasyonundan önce geldiğinden, işleyiciler, ölçümler için bir temel olarak hizmet etmek üzere namlu üzerindeki işaretleri gerçek kuzeye yönlendirmek için bir pusula kullanmak zorunda kaldılar. Bundan sonra TOTO harekete geçmeye hazırdı. Tek gereken ölçmek için bir kasırgaydı.

TOTO birkaç kez şansını yakaladı. Ancak teoride işe yarayan pratikte her zaman işe yaramaz. Bir sonraki sayfada TOTO'nun sahada neden çalışmadığını öğrenin.

Günümüzde fırtınaları profesyonel olarak veya eğlence için kovalayan ve inceleyen insanlar, onları takip etmek için interneti ve dizüstü bilgisayarları kullanıyor. İsteğe bağlı, gerçek zamanlı bilgilerin ortaya çıkmasından önce, fırtına takibi çok daha fazla bir tahmin oyunuydu. Diyelim ki, son derece hassas meteorolojik ekipmanlarla dolu 55 galonluk bir davulu, bir hortumun yoluna koymak isteyen herkes, meteoroloji istasyonları ve yerel medya tarafından radyoda yayınlanan dakikalarca eski bilgileri kullanmak zorunda kaldı . Bir fırtına avcısı, hangi fırtına hücresinin bir kasırga üretip hangilerinin üretmeyeceğini tahmin etmek için biraz sezgiyi ve fırtınaları ilk elden görme deneyimini kullanmak zorundaydı.

Bu, TOTO'nun doğasında olan ve sahada belirginleşen iki ana sorundan biriydi. TOTO'yu doğrudan yaklaşan bir kasırganın yoluna koymak, astronomik miktarda şans gerektiriyordu; mükemmel yerleştirme olasılığı kesinlikle düşüktü. TOTO'nun sunduğu bir diğer sorun ise oluşturduğu tehlikeydi. TOTO'yu boşaltmak ve kurmak sadece 30 saniye sürmüş olabilir, ancak bir twister üzerinize çöktüğünde bu uzun bir zaman olabilir - bu, araştırmacıların kaçması gereken 30 saniye daha kısadır. Ve TOTO'nun 400 pound (181 k) olmasına rağmen, bir kasırga cihazı muhtemelen bir gezintiye çıkarabilir ve TOTO'yu iyi huylu bir bilim aracından uçan bir ölüm namlusuna dönüştürebilir. (Daha büyük şeyler burgular tarafından süpürüldü. Mayıs 1949'da Oklahoma'da 13 baş sığır bir kasırga [kaynak: Tornado Projesi ] tarafından taşındı.)

Tüm bu endişeler, TOTO 1981 baharında Central Plains genelinde hizmete girene kadar teorikti. Ardından endişeler doğrulandı. TOTO'nun mühendisleri Bedard ve Ramzy, kreasyonlarını Oklahoma Üniversitesi'nde meteoroloji profesörü olan Dr. Howard Bluestein'a devretti. 1981'den 1983'e kadar her yılın Nisan ayından Haziran ayına kadar, Bluestein ve bazı öğrencileri fırtınaları kovaladı ve TOTO'yu bir kasırganın geçme olasılığının en yüksek olduğunu düşündükleri yere yerleştirdi [kaynak: PBS ].

Bluestein, TOTO'nun hem yarattığı tehlikeyi hem de başarısının imkansızlığını doğruladı. Bir kasırgadan veri toplamak için yeterince yakın bir noktaya asla başarılı bir şekilde yerleştirmedi. Ve TOTO'nun ne kadar tehlikeli olabileceğini ilk elden gördü. 1982'deki bir fırtına kovalamacası sırasında, Bluestein ve ekibi, cihazı yoluna yerleştirmek için önüne geçmeye çalıştıkları bir kasırga ile yakın bir fırçaya sahipti [kaynak: PBS ]. 1983'ten sonra TOTO'yu Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'ne (NOAA) bağlı bir araştırma laboratuvarı olan Ulusal Şiddetli Fırtına Laboratuvarı'na devretti. NSSL, TOTO'yu yaklaşan bir twister yoluna başarıyla yerleştiren tek gruptu.

29 Nisan 1985'te NSSL araştırmacıları Steve Smith ve Lou Wicker, TOTO'yu Ardmore, Ark'ın dışında konumlandırmak için doğru yeri seçtiler. yerçekimi . Kasırga geçerken TOTO yan devrilerek aletlere zarar verdi. TOTO, asıl amacına en yakın olanın ardından iki yıl daha başarısız bir şekilde konuşlandırıldı.

TOTO, 1987'de hizmetten emekli oldu. Norman, Okla'daki Ulusal Hava Durumu Servisi'nin lobisinde sergileniyor ve ziyaretçileri selamlıyor [kaynak: NOAA ]. Ancak TOTO, kasırgalarla ilgili değerli verileri doğrudan alarak toplamaya yönelik yerine getirilmemiş bir ihtiyacı geride bıraktı. Bu anlamda TOTO bir miras bıraktı. TOTO'nun torunları hakkında bilgi edinmek için sonraki sayfayı okuyun.

TOTO'nun dağıtımının sona erdiği sıralarda, TOTO'nun konseptini temel alan diğer teknolojiler hazırlanıyordu. Karşıdan gelen bir twister'ın yoluna çıkmanın tehlikeli görevini üstlenen ilk teknoloji kaplumbağaydı . Bu küçük, yuvarlak cihazlar jant kapaklarına benziyor ve ilk olarak 1986'da [kaynak: Tornado Projesi ] sahaya gönderildi. Atmosfer basıncını, nemi ve sıcaklığı kaydetmek için TOTO'da kurulu olana benzer enstrümantasyon kaplumbağaların içine yerleştirildi. Dahası, kaplumbağa dijitale geçerek daha küçük aletlerin daha doğru okumalar üretmesini sağladı.

Kaplumbağalar küçük olduklarından, bir alana yayılabilirler, bu da bir twister tarafından geçilme şansını arttırır. Mayıs 1988'de, Oklahoma'daki bir kasırgadan bir kaplumbağa etkilendi , ancak araştırmacılar onu aldığında, cihaz görünüşte meraklı bir insan [kaynak: Tornado Projesi ] tarafından kurcalandı .

Diğer cihazlar da TOTO'nun izinden gitti. Dillocams ve OZ (Gözlem Sıfır) bir kasırga yoluna yerleştirilmek üzere tasarlandı. Her ikisi de, bir twister içindeki koşulların görünür verilerini yakalamak için video kameralarla donatılmıştır. Kaplumbağalara benzeyen salyangozlar , hortumların geçerken yerde hissedilebilecek titreşimler üretip üretmediğini belirlemek için sismik sensörlerle donatılmıştır. Araştırmacılar , halen geliştirme aşamasında olan bir sistem olan deprem tespiti için halihazırda kullanımda olan sismik sensörler kullanılarak bir erken uyarı sisteminin üretilebileceğini umuyorlardı [kaynak: MSFC ].

Bununla birlikte, TOTO gibi tüm bu cihazların bir arızası var. Her biri tek seferlik bir anlaşma. Optimum kasırga ölçüm ekipmanı, TOTO'nun taşınabilirliği ile bir hava durumu bürosunun gelişmiş cihazlarının birleşimi olacaktır.

Doppler radarının ortaya çıkmasıyla bu mümkün oldu. Doppler radarı, bir fırtınanın yoğunluğunu, yönünü ve yağışını belirlemek için radyo dalgalarını kullanır. Radara doğru hareket eden bir fırtına, dalgaları oluşturan ve kabul eden antenlere daha yüksek frekanslı radyo dalgaları gönderir . Antenden uzaklaşan bir fırtına daha düşük frekansta geri döner [kaynak: USA Today ]. Doppler radarı, bir fırtına hakkında o kadar büyük miktarda bilgi toplayabilir ki, bu veriler fırtınanın 3 boyutlu bir temsiline dönüştürülebilir. Meteorologlar artık bir fırtınanın özelliklerini incelemek için, örneğin dolu yağıyor mu veya bir mezosiklona sahip mi gibi özelliklerini inceleyebilirler.

Şiddetli Hava Araştırmaları Merkezi'nden Doppler On Wheels (DOW) projesi ve Ulusal Atmosferik Araştırmalar Merkezi'nden Electra Doppler Radar (ELDORA) projesi, Doppler'i hareket halindeyken ilk kullananlardı. DOW, kamyonların arkasına monte edilen bir Doppler antenidir ve ELDORA, bir antenle donatılmış bir pervane düzlemidir. Her ikisi de önemli veriler üreten ilk mobil kasırga projesi olan VORTEX projesinde kullanıldı. Haziran 1995'te VORTEX, Teksas'taki fırtınaları uçak ve kamyonla izledi, fırtınanın üstünden ve çevresinden veri topladı ve meteorologlara kasırgaların ne zaman ve nerede olacağını tahmin etmek için kullanılacak yeni ham bilgiler sağladı [kaynak: UCAR ].

TOTO hiçbir zaman bir kasırganın tek bir doğru ölçümünü yapmamış olsa da, türünün tek örneği cihaz , gökyüzündeki o ateş kuleleri olan hortumların kapsamlı bir şekilde anlaşılmasının yolunu açmaya yardımcı oldu .

Kasırgalar ve diğer ilgili konular hakkında daha fazla bilgi için sonraki sayfayı ziyaret edin.

Totable Tornado Gözlemevi hakkında yazma görevini nasıl aldığımı hatırlamıyorum. Küçük bir ön araştırmadan sonra çok çabuk battığını hatırlıyorum, "Twister" filminde ona övgü gibi bir şey görmüştüm. İlginç bir saygı duruşu olduğunu düşündüm ve filme biraz daha ağırlık verdim. Oldukça kısa olmasına rağmen, TOTO'nun gerçek hikayesini daha çok sevmeye başladım.

TOTO'nun bu yüksek eğitimli meteorologların kendilerinin ortaya çıkarmak zorunda kaldıkları gelişigüzel, mutfak lavabosu tasarımı neredeyse komikti. Bu şey bir basınç göstergesi kullanabilir, bir meteorologun söylediğini hayal edebiliyorum. "Pekala, oraya bir tane koy," başka bir yanıt duyabiliyordum. Ve kendisi "Oz Büyücüsü"ne bir saygı duruşu niteliğinde olan bu isim, saygı duymaya başladığım, fırtına peşinde koşan topluluk arasında hobi ile bilim insanı arasındaki bulanık çizgiyi gerçekten aydınlattı.

Ayrıca TOTO'nun yaratıcılarının bir noktada geldiğinin farkına vardığımı da hatırlıyorum: Gözlemevini tam olarak bir kasırga yoluna nasıl sokacaklar? Bu, yazmak için gerçekten ilginç ve eğlenceli olduğu ortaya çıktı.

Kaynaklar

­

Bilmeniz Gerekenler

Şimdi, bu sınavlarla bilginizi test edin!

Bu resim galerilerine göz atın!