Hurrikan-Jagd-Drohnen Sonde Stürme Anatomie

WALLOPS ISLAND, VA. — Vor der Küste von Bermuda, in den Nordatlantik ist tropischer Sturm Gabrielle Buttern. Mehr als 700 Meilen (1.100 Kilometer) entfernt, anschickten hier auf einer ruhigen Insel an der Ostküste der Vereinigten Staaten, NASA-Wissenschaftler am Dienstag (Sept. 10), den Sturm zu studieren mit einer Drohne, die fliegen kann, über die wirbelnden Masse der Wolken, wie sie entstehen und wachsen zu untersuchen.

NASA Global Hawk Flugzeuge sollen Forscher helfen Peer innen Hurrikane und tropische Stürme, befähigt, die Lebenszyklen der diese extreme Wetterereignisse zu bezeugen. Diese Beobachtungen unterstützen Wissenschaftler genauere Modelle projizieren den Weg dieser Stürme entwickeln, und festzustellen, ob sie Kraft zu sammeln.

"Prognose der Spuren der Hurrikane in den letzten Jahrzehnten verbessert hat," sagt Scott Braun, Patriarch und principal Investigator des NASA Hurrikan und schweren Storm Sentinel oder HS3, mission. "Deshalb, weil die Strecke zum größten Teil unterliegt durch groß angelegte Winde das Steuern der Sturm, und wir haben bekommen besser Beobachtungen im Laufe der Jahre, und [Wir haben] bessere Modelle für die Vorhersage der Streckengleis. Intensivierung, ist jedoch ein viel schwierigeres Problem." [Fotos: NASA Global Hawk Hurrikan Drohnen]

Deshalb, weil ein Sturm Intensität durch mehrere Faktoren, angefangen bei großen Elementen angetrieben wird – wie der gleiche Sturm-Lenkung Winde verwendet, um ein Hurrikan Track zuzuordnen – zu kleineren und mehr lokalisierte Funktionen, die über nur ein paar hundert Kilometer, wie wie einzelne Wolken auftreten organisieren sich in größeren Cloud-Systeme, erklärt Braun.

"Kleine Effekte schwer, in Raum und Zeit zu beobachten", sagte Braun LiveScience. "Teil des Grundes für das Flugzeug zu fliegen, über oder in diese Stürme erfahren mehr über was geschieht in den Stürmen, und wie sie zur Bildung von Sturm und Intensivierung beitragen soll."

Augen in den Himmel

Die Global Hawk Drohnen werden errichtet, um an den Höhen über 55.000 16.700 Metern fliegen und sind in der Lage, lange Flüge, die bis zu 30 Stunden dauern kann. Körper und v-förmigen Schwänzen der All-weißen Ebenen sind relativ klein, aber diese Drohnen verfügen über unglaubliche 116-Fuß (35 Meter) Flügelspannweiten. Radar- und Mikrowellen-Instrumente sind in den Ebenen abgerundete Nase und entlang ihren schlanken Bauch untergebracht.

In der NASA-Einrichtung hier auf Wallops Island, die HS3-Mission betreibt zwei Global Hawks: zu beobachten, der Sturm-Umgebung, und andererseits zur Untersuchung der Strukturen und Prozesse innerhalb.

Die kombinierte Höhe und Dauer der Global Hawk Flüge ihre Beobachtungen so wertvoll für Wissenschaftler machen, sagte Chris Naftel, der leise aber vernünftige Projekt-Manager der Global Hawk-Programm von der NASA Dryden Flight Research Center in Edwards, Kalifornien betreut Die Drohnen verfügen auch über beeindruckende Palette, in der Lage, einen großen Teil der westlichen Atlantik und Golf von Mexiko von Wallops Island ausmachen. [Bildergalerie: Hurrikan-Saison 2013]

"Unser Vorteil wir können folgen ein Sturms für 18 bis 20 Stunden, und kontinuierliche Berichterstattung", sagte Naftel. "Wissenschaftler können auch alle Daten in Echtzeit erhalten."

Am Dienstagmorgen Braun und seine Kollegen geplant für 22 Stunden Global Hawk Mission tropischer Sturm Gabrielle zu studieren.

Die Drohne raste über den Laufsteg und zog in den makellos blauen Himmel kurz vor 10 Uhr EDT (7 Uhr PDT). Aber 40 Minuten in die Flucht, Mission Operatoren entdeckt, dass man das Flugzeug vier Navigationssysteme gescheitert. Trotz drei andere funktionierende Systeme an Bord, das HS3-Team beschlossen, Befehl der Global Hawk, sich umzudrehen und zurück zu seiner Unterseite in Virginia.

"Die Regeln für diese Situation ist, dass wir zurückkehren und so schnell wie möglich zu landen", sagte Naftel.

Aber, da das Flugzeug ausgestattet war, um eine Mission 22 Stunden fliegen, es war immer noch mit Schweröl geladen. Zur Vorbereitung auf die frühe Landung programmiert Global Hawk Piloten die Drohne Runden über den Ozean zu verbrennen, Teil des Kraftstoffs zu fliegen.

Naftel ist unsicher, was verursacht die Panne im Navigationssystem, aber sagte, dass das Gerät mit einem Spare auszulagernde wenn die Global Hawk wieder auf dem Boden steht. Ingenieure werden das ausgefallene System beheben, und der Flug über Gabrielle wird wahrscheinlich für Ende dieser Woche verschoben werden.

Beobachten die atlantische-Becken

NASA-Wissenschaftler haben Global Hawks über Gabrielle seit geflogen bevor der tropische Sturm offiziell südlich von Puerto Rico vor einer Woche gegründet, aber der Sturm schnell verpuffte heraus und wurde zu einem tropischen Tiefdruckgebiet einen Tag später herabgestuft. Aber einmal unorganisiert Storm neu formiert Anfang dieser Woche über den Atlantischen Ozean und zerschlagen Bermuda mit starkem Wind und Regen Dienstag Abend. Es ist nun nordwärts Buttern und Nova Scotia und Neufundland auswirken könnte.

Neben Nachlese Informationen über den tropischen Sturm selbst interessieren die Forscher untersuchen die Wirkung einer Luftmasse Saharan Air Layer genannt. Diese heißen, trockenen und staubigen Luft weht über dem Ozean aus Afrika und kann eine Rolle ob ein tropischer Sturm wird ein Orkan, aber das Ausmaß der Wirkung ist unbekannt und hart umkämpften.

"Im Laufe der Jahre gab es Argumente darauf hin, dass die Sahara Luftschicht einen positiven Einfluss auf das Wachstum der Sturm, weil es eine Quelle der Energie für die afrikanischen Wellen zu Hurrikans liefert,", sagt Braun. "Aber andere haben argumentiert, dass es tatsächlich einen negativen Einfluss auf Sturm Wachstum kann durch immer trockenen Luft in den Stürmen oder Konvektion insgesamt zu unterdrücken." Es gibt also Debatte in Bezug auf wie wichtig es ist, eine oder andere Weise, im Hinblick auf seine Auswirkungen."

Während Global Hawk Wissenschaftler auf Gabrielle konzentrieren, wurde die ehemalige Tropensturm Humberto ein Hurrikan gestern Morgen (Sept. 11) aufgerüstet. Humberto wurde der erste Hurrikan der Saison 2013 nicht auf den Titel des neuesten bilden erste Hurrikan in den modernen Rekord von nur wenigen Stunden.

Global Hawk Drohnen über Humberto fliegen konnte, aber seine Lage im östlichen Atlantik bedeutet, dass Wissenschaftler nur in der Lage wäre, einen 6-Stunden-Einsatz über den Sturm führen, Braun und seine Kollegen zu kurz bestimmt, um wissenschaftlich lohnen wird.

Dennoch werden die Forscher Humbertos Fortschritte beobachtet werden. Sept. 10 war die klimatologischen "Höhepunkt" der Hurrikan-Saison, die im Durchschnitt das Datum mit den meisten Aktivitäten im Atlantischen Becken ist, aber einen etwas schwachen Start in diesem Jahr gesehen hat.

"Eine aktive Saison wurde vorhergesagt, aber 2013 war bisher eine relativ inaktiv Saison", sagte Braun.

Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow . LiveScience folgen @livescience, Facebook & Google +.