次声波助力气象学家预测龙卷风

次声以人类听不到的频率振荡，但它对监测核爆炸非常有用，因为次声在地球大气中衰减如此之慢，以至于它可以绕地球运行多次。在20世纪90年代末和本世纪初，研究人员发现龙卷风和其他地球物理事件也能产生“近次声”(0.5-20赫兹)范围的声音。产生龙卷风的风暴在形成前一个多小时发出次声。这促使一组研究人员开发出一种远程“窃听”风暴的方法。

俄克拉何马州立大学机械和航天工程助理教授布莱恩·埃尔宾在最近于明尼苏达州举行的第175届美国声学学会上展示了他的团队的工作。他们一直在从龙卷风中收集次声测量值，以在潜在的破坏性龙卷风来袭之前解码包含在波浪中的关于龙卷风形成过程和生命周期的信息。“通过监测数百英里外的龙卷风，我们可以降低误报率，甚至可能增加警告的数量。”“这也意味着风暴猎人不需要离他们太近，”埃尔宾说。

为了“窃听”大气中的次声，研究人员使用了三个次声麦克风。俄克拉何马州立大学的扬声器排列成三角形，每一个相距约200英尺。这些扬声器与以前见过的扬声器有两个主要区别。"首先，它们更大，对低频更敏感."埃尔宾说，“其次，我们需要消除风的噪音。我们将扬声器密封在一个有4个开口的容器中。类似于花园中使用的浸泡软管系在每个开口上，并向相反的方向延伸。”随后，埃尔宾和他的团队成员分析了来自风的噪音的龙卷风次声波。

确定引起龙卷风次声的流体机制可能会彻底改变气象学家监测和预测的方式，这将最终拯救许多生命。“这尤其适用于迪克西走廊，该地区并不以最大的龙卷风而闻名，但却遭受了最频繁的人员伤亡。”埃尔宾说，“复杂的地形、不规则的道路以及夜间的龙卷风阻止了风暴猎人对它们的观察，所以远程监控龙卷风将提供有价值的信息。”(宗华)