迈阿密大学的一台飓风模拟器能够形成时速250多公里的飓风。图片来源：Gort Photography

本报讯 在远离美国佛罗里达海岸的一座棕榈岛上，海洋学家日前建立了一个巨大的室内水槽，用于模拟最猛烈飓风（被划归为5级）形成的大风和巨浪。这是目前全世界旨在摸清这种毁灭性热带风暴物理属性的最大型试验。

迈阿密大学研究人员在5月开始用这个新水槽开展工作。他们所获得的信息将有助于改进对于飓风强度以及哪些建筑有可能在最强大波浪中幸存下来的预测。

这个水槽的负责人、迈阿密大学海洋学家Brian Haus表示：“我们想走极端，等同于5级的大风让我们可以了解当事情开始变得令人关注时到底发生了什么。”该水槽被命名为SUSTAIN。

大西洋和中太平洋的飓风季节始于每年6月1日。由于持续的厄尔尼诺天气现象——会对风的模式造成影响，美国国家海洋与地球管理局（NOAA）预测在中太平洋会出现超过平均水平的暴风，而在大西洋会出现低于平均水平的暴风。

全球其他风—浪设施（包括位于日本京都、德国海德尔堡和法国马赛的一些模拟器）能够模拟在一次小飓风发生期间产生的情况。然而斥资1500万美元的SUSTAIN是唯一一个能够模拟最大可能的风暴水平（5级，风速达到至少每小时252公里）的设备。

该水槽有20米长、6米宽，两侧是清晰的丙烯酸，看起来就像是一个巨大而平静的水族箱。然而一旦Haus打开一个开关，桨叶便开始搅拌水体，并且一个通风扇也开始加速吹向水槽。用不了1分钟，Haus便制造出了一次5级飓风。

Haus打算使用水槽研究海洋和空气之间的泡沫界面。

在一项早期的研究中，较小版本的SUSTAIN揭示了风与水之间的摩擦阻力在高风速下与之前预期所不同的表现，这一发现改变了飓风模型。但是当时水槽的风速仅相当于一场3级风暴。当时该水槽长而窄，只有1米宽。如今，SUSTAIN将提供更逼真且为三维形式的数据。

早期的研究将包括了解溢油如何在一次风暴的路径上分散以及当飓风掠过头顶时，水产养殖网必须如何结实才能保证其中的鱼不受损失。

水槽操作者还可以通过改变水温以及盐度从而回答一些与气候变化相关的问题，例如在高风速下，海洋与大气之间有多少二氧化碳移动。

土木工程师也可以将小型建筑放到SUSTAIN里面，看看它们能否抵挡得住飓风的洗礼。

迈阿密大学建筑工程师Antonio Nanni表示：“我们不能坐在这里等待一场飓风。”他说：“我们需要在实验室里模拟这些东西，然后将数据输入模型并改进建筑规范或规划准则。”试验可能会将一个缩小的迈阿密港口放入SUSTAIN，以便了解岛屿、建筑物和其他结构周围的风浪漏斗。

迈阿密NOAA下属国家飓风中心气象学家Nate Hardin表示，最终，来自SUSTAIN的数据将能够改善那些用于预测飓风影响的最前线的模型。例如，NOAA每年都会微调其用于预测风暴潮（例如2012年横扫纽约地区的飓风桑迪）的模型。因此，该机构的风暴潮模式如今包含了潮汐。但它还不包括波浪的作用——而这恰好是SUSTAIN正在研究的内容。（赵熙熙）