https://frosthead.com

Kuidas muutis legendaarne tormiheitja Tornado teaduse nägu

31. mai 2013 tundus lihtsalt järjekordne vihmane kevadpäev Oklahoma osariigis El Renos. Pärastlõuna oli kuum, õhk oli niiske. Tumedamal silmapiiril tuiskasid paksud pilved vihma.

Kuid kohaliku aja järgi kella 16 paiku tuuled veidi muutusid ja pärastlõunane dušš muutus surmavaks. Kaks tundi hiljem trotsinud tornaado trotsis ilmaekspertide ennustusi, muutes kiiresti kiirust ja suunda ning paisudes rekordiliste suurusteni. Oma tipptasemel ulatusid teadlaste hinnangul twisteri läbimõõt 2, 6 miili.

40-minutilise märatsemise käigus põhjustas twister miljoneid dollareid kahju, 115 vigastada ja 20 surma. Kõik need surmajuhtumid olid märkimisväärsed, kuid kolm olid eriti ebaharilikud: esimesed tormi jälitajad, kes kunagi teadaolevalt hukkusid tornaados. Ägedad tuuled ümbritsesid 55-aastast Tim Samarasit, tema 24-aastast poega Paul Samarast ja 45-aastast kolleegi Carl Youngi, kes kukutasid nende auto nagu imelihtne mänguasi.

Nende surmad ei pruugi tunduda üllatavad; nagu võite arvata, on tormi jälitamisel oma riskid. Kuid Samaras oli kogenud jälitaja, kes jälgis tornaadosid üle kahe aastakümne. Nagu ajakirjanik Brantley Hargrove kirjutab oma uues raamatus "Mees, kes püüdis tormi", töötas Samaras tornaadoteaduse näo muutmise nimel, aidates teadlastel paremini mõista, kuidas rõhu, niiskuse, tuule ja õhutemperatuuri muutused püüavad tekitada nii võimsa nähtuse, mida see suudab puid haarata, autosid pöörata või mitme tonnise rongiga isegi rööbastelt maha sõita.

Kogu Samarase karjääri jooksul julges ta surmavatele tormidele lähemale, et kasutada kükilisi koonusekujulisi sonde, mille ta oli kavandanud tornaado südames oleva rõhu, niiskuse ja temperatuuri mõõtmiseks. Kuid selleks pidi Samaras painutama jälitajate ühte reeglit: "ärge kunagi saage liiga lähedale ega liiga paslikuks", nagu Hargrove ütleb.

Hargrove oli Dallase vaatleja reporter, kui ta kuulis Samarase surmast. 1996. aasta draama „ Twister“ oli teismeeas suurejooneline ja Samarase lugu oli justkui selle maineka loo tõsielulises ümberjutustuses. "Ma pidin sellest kutist rohkem teada saama, " räägib ta Smithsonian.com-ile. "Miks ta nii lähedale jõudis? Mida ta seal üritas teostada?"

Kuna Hargrove õppis peagi, oli Samarase ohtlikul tööl mõjuv põhjus: ta üritas päästa elusid. Maapealsete andmete hankimisega lootis ta, et teadlased saavad neist keerukatest loomadest paremini aru ja kasutavad seda teavet oma prognooside ja kujundusstruktuuride lihvimiseks, et vastu pidada möirgavale tuulele. Nagu Samaras kunagi rõhutas: maapealne mõõtmine twisterist "on eriti oluline, kuna see annab andmeid tornaado madalaima kümne meetri kohta, kus asuvad majad, sõidukid ja inimesed."

****

Samarase ja tema kolleegide elu vaatav keerutus annab tunnistust tornaadode keerukusest ja sellest, kui palju teadlastel on veel õppida. Praegu on seitse kümnest riikliku ilmateenistuse tornaado-prognoosist seitse valehäiret ja peatselt saabuva twisteri ooteaeg on keskmiselt vaid 13 minutit.

20. sajandi alguse poolel peeti tornaadod nii ettearvamatuks, et ilmaprognooside tõttu keelati see sõna tarbetu hüsteeria puhangute ärahoidmiseks. Prognoosimisrinde areng liikus aeglaselt kuni 1970. aastateni, mil esimesed Doppleri radari skaneeringud valgustasid nende keerduvate tormide elemente. Teadlased suutsid tormi arengut jälgida ja õppisid peagi märkama areneva twisteri märke.

Kuid õppida oli veel palju. Nagu kirjutab Hargrove, ei saa Doppler tornaado sees oleva temperatuuri, niiskuse ega rõhu kohta midagi öelda.

Alates 1970. aastatest on teadlased üritanud neid atmosfääriteaduse põhisambaid tornaado südamest mõõta. Need jõupingutused hõlmavad projekti TOtable Tornado Observatory (TOTO), mis on inspiratsiooni filmi Twister jaoks . Kuid paljud neist seadmetest kaalusid sadu kroone, muutes need harjutuseks, et jälitaja kasutusele peaks võtma mõne südamelöödava hetke. Teised lihtsalt ei suutnud tornaado tuultele, mis on mõõdetud kuni umbes 300 miili tunnis, vastu pidada.

Arenevat tornaadot võivad mõjutada paljud tegurid - alates õhutemperatuuri muutustest kuni lähedalasuvate tormide tekkeni. Ja erinevalt orkaanidest, mida võib kohata rannalähedastel päevadel, arenevad tornaadod tundide või minutite jooksul, mis muudab kohapealsete mõõtmiste tegemise veelgi keerukamaks. Nagu Hargrove ütleb, "tornaadod on muutlikkusega olendid".

Sealt tuli Samaras sisse.

****

2013_El_Reno_tornado_Samaras_Car.jpg Sõiduki TWISTEX purustatud jäänused umbes viie miili kaugusel Oklahoma osariigis El Renost. (Wikimedia Commons / Riiklik ilmateenistus)

Colorados Lakewoodis sündinud Samaras oli algusest peale uudishimulik. "Ta võttis vanemate seadmeid alati välja, et näha, kuidas need omavahel sobivad, kuidas nad töötasid, " ütleb Hargrove, kes küsitles raamatu jaoks Samarase pereliikmeid. Temast sai amatöörraadiooperaator, kes saatjate ehitamiseks kasutas kasutuselt kõrvaldatud elektroonikat. Tal oli ka elukestev tormide ja ilmastiku armastus, mille põhjustas Twisteri lapsepõlve kinnisidee, mis pühkis Dorothy ja Toto üles The Wizard of Oz'is .

Vaatamata oma uudishimule, ei võtnud Samaras kunagi klassiruumi keskkonda ega saavutanud kõrgharidust. Selle asemel sai ta keskkoolis värskelt tööd Denveri teadusinstituudis, kus ta katsetas plahvatusohtlikke relvasüsteeme ja juhtis plahvatuste iseloomustamiseks komplekti tipptasemel elektroonikat. Amet oli Samarase jaoks unistus, kuid tema tormide armastus kutsus teda aina tagasi.

Tema jälitamine jälitustegevuses oli ettevaatlik ja metoodiline, sealhulgas registreerus ta meteoroloogia põhiprogrammi 1990. aastal. Selgus, et tal oli annet märgata areneva tormi peeneid märke, lugeda Twisteri liigutusi justkui tuuled sosistasid tema kõrvas . Ta lindistas iga jälitamise hetke, müües hiljem videod ilmajaamadele.

Samaras sai peagi tuntuks kui "kutt, kes alati tapja maha laseb", kirjutab Hargrove. Kuid ta jätkab: "Tim polnud kunagi olnud rahul ainult vaatlusega."

1997. aastal palus mehaanikainsener Frank Tatom Samaraselt tornaado lähedusse viia seismiline andur - tigu. See oli varajase hoiatamise süsteemi test, mida kunagi ei tehtud. Pärast esimest tormi mehaanika õppimist oli Samaras aga haakrist. Hiljem märkas ta NOAA projektikonkurssi, et töötada välja instrument, mis taluks tornaado tingimustes - ja ta ei saanud muud üle kui vastata.

Pärast nende ebaõnnestunud süsteemide uurimist sisenes Samaras 2000. aasta alguses oma vastvalminud sondiga - Hardened In-situ Tornado Surveregistraatoritega (lühendatult HITPR, kuid sageli viidatud kui "kilpkonnale"). Sel ajal olid teadlased suuresti loobunud tornaado tuuma sisemuses nägemisest, selgitas Iowa osariigi ülikooli geoloogia- ja atmosfääriteaduste professor William Gallus.

"Arvasin, et on otsustatud:" Olgu, see lihtsalt ei tööta, "" ütleb Gallus. "Ja see oli nagu Tim ei saanud memot."

2003. aastal, pärast paljusid ebaõnnestunud katseid, paigutas Samaras oma sondi Lõuna-Dakota Manchesteri väikesesse kogukonda EF4 tornaado ette (skaala "Tõhustatud Fujita" põhineb struktuuride suhtelisel kahjustusel, hinnates tornaadode intensiivsust kõige paremini olles EF-5). Nagu Hargrove oma raamatus kirjeldab, sai Samarase sond otsese löögi, taludes tuult, mis möirgas nagu Niagra juga. Sond registreeris rõhu languse 100 millibaari võrra, mis on suurim tornaado sees.

"Ta oli pärast seda meteoroloogilise maailma jutt, " ütleb Hargrove.

Sel ajal oli Gallus teinud koostööd Partha Sarkariga - inseneriga, kes üritas välja töötada torneadodele paremini vastu pidavaid struktuure. Twistersi üksikasjalikuks uurimiseks ehitasid Sarkar ja ta kolleegid tornaadosimulaatori ja uskusid, et Samarase piilumine twisterisse oli just see, mida nad simulatsiooni täpsuse kontrollimiseks vajasid.

Gallus lähenes kohtumisele Samarasega suure õhinaga, lastes oma insenerikaaslastest pettuda. "Sellest tüübist saab mõni kauboi, " meenutab ta enne kohtumist mõtlemist. Kuid Samarase visiit viskas kõik tema mured ära. "Ta oli ülimalt tagasihoidlik, üli tore, väga tark, " ütleb Gallus. Oluline on see, et ta oskas keelt: "Ta suhtles inseneridega inseneridena."

Alates sellest päevast tegi Samaras koostööd Galluse ja Sarkariga, püüdes kaitsta andmeid, mida nad soovisid. Samaras koondas hiljem teadlaste ja videograafide meeskonna, kes reisisid TWISTEXi (Taktical Weather Instrumented Sampling in Tornadoes EXperiment) läheduses või selle läheduses. Samaras jäädvustas koos oma meeskonnaga tornaado seestpoolt hämmastava video ja kilpkonnaandurite mitme eduka kasutuselevõtu rõhuandmed.

Samarase töö jättis meteoroloogiakogukonnale kustumatu jälje. "Ei saa öelda, et ta meile püha graali sai ja ta vastas miljon küsimusele, " ütleb Gallus. "Kuid… ta avas võimalike uurimistööde jaoks täiesti uue ala."

Nagu Gallus märgib, vajavad teadlased keerlevate gaaside sees tuule kiiruse, mitte ainult rõhu, otseseid mõõtmisi. Ja nagu kogu teaduse puhul, vajavad nad tormi ja erineva tugevusega tornaadode mõõtmiste kordamist mitmes punktis tormi kaudu. Kuid Samaras vähemalt tõestas, et neid maapealseid mõõtmisi on võimalik saavutada - ja see on oluline.

Teadlased on aeglaselt edasi liikumas, väitis Gallus. "Nüüd võtame pusletükist väikesed hammustused välja ja hakkame õppima seda, mida Tim üritas teha; mida tuuled teevad, " räägib ta. Näiteks kogus Colorado Boulderi ülikooli atmosfäärteadlane Josh Wurman hiljuti olemasolevaid arvutimudeleid toetavaid mõõtmisi, mis viitavad sellele, et tugevaimad tuuled on tegelikult kümnete jalgadega maapinnast, see on majadelt katuste koorimiseks optimaalne kõrgus.

Kuid kõik need meetmed olid pärit nõrkadest tornaadotest ja nad vajavad sarnaseid andmeid paljude tugevate tormide kohta, et öelda, kas muster säilib, ütles Gallus.

See töö muutub tähtsamaks kui kunagi varem, kirjutab Hargrove. Mõne uuringu kohaselt võivad tornaadod olla viimastel aastatel intensiivsemaks muutunud. Kuigi kliimamuutuste suundumusi pole lihtne kindlaks teha, on see kindlasti murettekitav võimalus.

****

Paljud ei suutnud uskuda, et lõpuks haaras torm legendaarse tormi jälitaja. "See oli lihtsalt laastav, " ütleb Gallus. "Kõik oleksid öelnud, et [Samaras] on seal kõige turvalisem inimene."

See võis tõsi olla. El Reno tagaajamise rekreatsioonid viitavad sellele, et õnnetute valikute ja arengute seeria hukutas jälitajad; nad olid sisuliselt "vales kohas vales kohas", ütleb Hargrove.

Kuid erinevalt Hargrove'i teadlastest, kes on seotud ülikoolidega, ei olnud Samarase üleskasvanud meeskonnal ligipääsu väljamõeldud mobiilsetele Doppleri seadmetele, mis pakub areneva tormi peaaegu reaalajas värskendusi. Need seadmed sundisid Wurmanit oma meeskonna selja tagant tagaajama, kuid Samaras jätkas tornaado segaseid keerdkäike.

31. mai 2013 pärastlõunal, meeskonna läbimõtlematu ettevõtmise alguses, viis Samaras Twitterisse, kirjutades:

Watongast lõuna pool kolmikpunkti algavad tormid. Ohtlik päev ees OK - olge säästlikud! pic.twitter.com/B8ddJcDViI

- Tim Samaras (@Tim_Samaras) 31. mai 2013

Vaatamata mängu täpsetele teguritele, on Samarase surm väljakul tühjuse jätnud. Ja tema märkus on kohutav meeldetuletus, et nende keerlevate näppude kohta on veel palju õppida. Nagu ütleb Hargrove: "Taevas on ikkagi jõud meid üllatada."

Preview thumbnail for 'The Man Who Caught the Storm: The Life of Legendary Tornado Chaser Tim Samaras

Mees, kes tormi püüdis: legendaarse tornaado tšehhi Tim Samarase elu

Inimene, kes tormi püüdis, on kõigi aegade suurima tornaado tagaajaja saaga: lugu kinnisideest ja julgusest ning erakordne ülevaade inimkonna kõrgete panuste võistlusest looduse ägedama nähtuse mõistmiseks.

Osta
Kuidas muutis legendaarne tormiheitja Tornado teaduse nägu