Enorme Tornado-Blocking Wände: Arbeiten wilde Idee wirklich könnten?
Tornados sind ebenso ein im mittleren Westen als Kornfelder und Jahrmärkten gegeben. In einem durchschnittlichen Jahr Twister 80 Menschen getötet und mehr als 1.500 zu verletzen, so man die Aufregung vorstellen kann, als einem Physikprofessor der jährlichen Elend ein Ende vorgeschlagen: drei große Wände, je ca. 1.000 Fuß (300 m) hoch, das potenziell tödliche Stürme der Tornado Alley blockieren könnten.
Aber die Idee nicht meteorologische Wissenschaftler zu beeindrucken. Geschweige denn enorme Kosten und ökologischen Folgen technische Schwierigkeiten bei der Regelung, Wetter-Experten sagen, dass es einfach nicht funktionieren würde.
"Zum ersten Mal jemand es mir nannte, ich dachte, dass sie tatsächlich scherzte waren," sagte Paul Markowski, Professor für Meteorologie an der Penn State. "Es gibt verrückte Ideen, die zumindest funktionieren könnte, und dann gibt es verrückte Ideen, die auch theoretisch nicht funktionieren würde." [5 wilde Wetter Kontrolle Ideen]
Zukunftsmusik?
Das grundlegende Ziel des Vorschlags, die weiter im internationalen Journal der modernen Physik B von Rongjia Tao, ein Physiker an der Temple University, soll die "gewaltsame Luftmasse Auseinandersetzungen", die Bestrafung Tornados Laichen zu vereiteln.
Tao sieht drei Ost-West-Wände, eine am nördlichen Rand der Tornado Alley, vielleicht in North Dakota, eine andere in der Mitte, vielleicht in Oklahoma und der letzten Dehnung in Süd-Texas und Louisiana. In der Theorie würde diese Barrieren aufhören die warme, feuchte Luft, die nördlich von Kollision bei hohen Geschwindigkeiten mit Kaltluft fließt nach Süden fließt. (Tornado Alley bezieht sich auf die Ausdehnung des Landes zwischen den Rocky Mountains und Appalachen, die besonders anfällig für Tornados.)
Tao sagte er die Idee während seiner Tätigkeit als Professor an der Southern Illinois University in Carbondale, er die Unterschiede in der Tornado-Risiko zwischen in der Nähe von Washington und Gallatin County studierte. Er theoretisierte, daß Gallatin County von Tornados durch eine kleine Auswahl an seiner südlichen Grenze bekannt als die Shawnee Hills, die nur etwa 820 Fuß (250 m) erreichen in Höhe besser geschützt war. Er sah eine parallele in den Jiang-Huai Hügeln von China, die sich nur etwa 984 Fuß (300 m) über dem Boden. Nach Tao machen die Jiang-Huai-Hügel und zwei andere Ost-West-Bergketten die Ebenen von China weitgehend Tornado-Beweis. Er denkt, er könnte dieser ruhigen Landschaft in den Vereinigten Staaten mit künstlichen Wänden zu imitieren.
Nicht an der Studie beteiligten Wissenschaftler sagte, dass Taos Vorschlag basiert auf veralteten Vorstellungen wie Tornados bilden und ignoriert wichtige geographische Merkmale.
"Er hat die Grundlagen fast völlig falsch", sagte Harold Brooks, Forschung Meteorologe bei der National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) schwere Stürme Nationallabor in Norman, Oklahoma. "Der Grund dort sind so viele Tornados in den USA ist südlicher Strömung an der Oberfläche bringen warmen, feuchten Luft nordwärts und Westerly Wind von den Rockies relativ kühlen, trockenen Luft zu bringen, dass nicht einige"Air Flow Konfliktposition."Oberfläche"
Markowski chafed auch auf die Vorstellung, dass "Air Mass Zusammenstöße" Tornados beenden konnte. (In der Tat, er vor kurzem Co-schrieb ein Papier im Bulletin der American Meteorological Society, die bietet einen langen Streit darüber warum Menschen den Begriff fallen sollte "Kampf der Luftmassen" Wenn Tornados zu erklären.) Luftmassen Aufeinandertreffen aller Zeiten, und sie nicht immer zu laichen Tornados, Markowski erzählte Leben Wissenschaft. Darüber hinaus können auch ohne eine Luftmasse Kollision Tornados entwickeln. Vielmehr Gewitter mit Tornado potenzielle bilden sich, wenn warme, feuchter Luft in Bodennähe unter trockener Luft eingeschlossen wird. Diese Instabilität kann eine Spinnerei Aufwind Luft, produzieren, führt manchmal zu einem Tornado.
Semantik beiseite, das Schema bereits vorhandenen Ost-West-Bergketten wie Wichitas, Arbuckles und Ouachitas in Oklahoma, ignoriert, sagte Brooks. Und roving Luftmassen, die Samen Tornados gehen auf in der Lage wäre, eine Wand der Größe klar, die Tao vorgeschlagen, andere Wissenschaftler sagte.
"Luftmassen routinemäßig über die Appalachen fahren. Das im Winter, wenn die Luftmassen sind viel kälter und schwerer, als sie im Sommer sind, stimmt", sagte Matthew Parker, ein Sturm Forscher und Associate Professor an der North Carolina State University.
Eines Parkers Studenten an NC State, Brice Koffer genommen eigentlich Taos Vorschlag auf dem Prüfstand in Computersimulationen. Truhe verwendet die Wetter Forschung und Prognose-Modell, ein System, das häufig verwendet, um hochauflösende Gewitter Vorhersagen zu machen, um einen Sturm neu zu erstellen, der tödliche Tornados in Oklahoma im Mai 2013 hervorgebracht. Er beobachtete, wie der Sturm entfaltete sich praktisch in drei unterschiedliche Szenarien: eins mit dem Tao vorgeschlagen, ein Steuerelement mit keine Wände und eine mit 1,6-kilometerhohen (2,5 km) Wände Mauern – nur um des Teufels zu spielen. [Wolkenkratzer Stürmen: 7 Großstadt Tornados]
Truhe gefunden, dass die 1.000-Fuß Wände keinen signifikanten Einfluss auf die Bildung der Stürme in der Region hatten; Diese Simulation sah fast identisch mit der Steuerung. Die übertriebene, 1,6-Meile Wände jedoch blockieren die Luft – aber mit unbeabsichtigten Folgen.
"Legt man einen Stein in einen Stream, die gleiche Art der Sache geschieht", sagte Koffer Leben Wissenschaft.
Wenn das Gestein klein genug ist, fließt das Wasser nur über die Felsen. Aber einen groß genug Felsen ins Wasser plumpsen und der Stream geht gerade um ihn herum an den Seiten. Das ist mit einer kilometerhohen Wand passieren würde. Die Luft würde bewegen sie anstelle von drüber, Verlagerung der Stürme nach Osten auf den Mississippi River Valley anstelle von den Ebenen und viel von Texas in einer Wüste, nach der Koffer Modell verwandeln. Darüber hinaus starke Auflagen auftreten würde, an den Rändern der Wände, Herstellung von Landspout Tornados, die aus einer Superzelle wie regelmäßige Tornados entstehen nicht, Koffer gefunden.
Koffer Arbeit hat nicht noch durch ein Peer-Review gesetzt worden, aber er legte es vor kurzem das elektronische Journal der schweren Stürme und Meteorologie.
Tornados kalt gestoppt
Trotz der Fortschritte in der Technik und wissenschaftlichen Verständnis der Tornados sind die Menschen noch weitgehend machtlos gegen die Bedrohung durch diese Naturkatastrophen. Man muss nur an die jüngste Geschichte zum Beweis betrachten. Der National Weather Service rangiert 2011 das vierte tödlichsten Jahr für Tornados auf Platte, mit 550 Tote und 1.691 Tornados berichtet über das Land, einschließlich des katastrophalen Sturms, der hit von Joplin, Missouri.
Tao, deren Arbeit teilweise durch einen Zuschuss aus dem US Naval Research Lab gefördert wurde, sagte, er hofft zu tun einen Feldversuch mit einer kleinen Mauer schützt einen lokalisierten, risikoreichen Bereich um zu beweisen, dass seine Idee machbar ist.
"Sobald dieser Feldtest erfolgreich, Menschen die Idee akzeptieren, und die Wand schrittweise erweitert werden, wird um die großen Tornado-Gefahr für die gesamte Tornado Alley zu beseitigen," erklärte Tao Leben Wissenschaft in einer e-Mail. Er fügte hinzu, dass er Kommentare von Skeptikern begrüßt und hofft, dass sein Vorschlag zumindest mehr Forschung in Tornado-stoppen Pläne anspornen wird.
Tao ist nicht der erste, der ein Tornado-blocking Konzept einfallen lassen, und Experten meinen, es gibt mehr theoretisch plausible Optionen als physische Wände. Eine Möglichkeit wäre, Tornados zu töten, indem sie einfrieren.
"Wenn Sie ein starkes Gewitter nähert und Sie plötzlich die Abwinde des Sturms wirklich kalt machen könnten, es wahrscheinlich eine störende Wirkung haben würde", sagte Markowski.
Markowski erwarten nicht etwas Ähnliches geschehen in seiner Lebenszeit. Fast forward 1.000 Jahren, und vielleicht Ingenieure die Technologie, um einen riesigen Kühlschrank abkühlen eine ganze Stadt um mehrere Grad kurz vor einem Tornado-Fässer in haben werden, sagte er.
Aber wer weiß was die Zukunft bringen wird? Vor ein paar Jahren erhielt ein Erfinder ein Patent für ein Schema Selbstmord Drohnen in einen Tornado mit einer ultra-kalten Substanz wie flüssigem Stickstoff, um dem Sturm zu vereiteln zu senden.
Folgen Sie Megan Gannon auf Twitter und Google +. Folgen Sie uns @livescience , Facebook & Google + .