气象学家开发出许多复杂的机器,运用各种技术手段来监测和记录天气状况,并利用它们来完成越来越精确的天气预报。观测仪器被安装在世界各地的气象站内:极地、荒漠、海洋以及人造卫星上。
大部分数据都以电子化的形式传输并被计算机记录。人们检验这些信息的精确度并将它们处理成气象图表和文字报告。为了收集飓风和强风暴的信息,科学家们还使用多普勒雷达和风暴观测仪器,或者放飞有人或无人驾驶的飞机直接进入风暴中。
“飓风猎人”
这种特殊的飞行器能穿过海拔12000米高的风暴云层,飞到其上方。飞行器上携带的仪器(例如雷达)用于探测风暴内部的情况。轨道卫星、浮标、船只、海岸观测站等也可以提供补充数据。
深入洞中
飓风有着一个几乎清晰可辨的风眼。尽管风眼不是完全静止的,但相对于环绕在周围的风力最猛烈的风眼墙来说,它却是非常平静的。
下降的探测器
科学家把一个装满仪器的密封筒释放到风眼中。这种密封筒被称为下投式探空仪,能在下降过程中每半秒钟测量一次风、气温、气压和湿度的情况。它利用降落伞减速,大约 15 分钟后到达飓风下方的海面。
旋转的云
相对于臂间较平静的区域,螺旋臂则有更强的风和更猛烈的雨。向内旋转的低空风会使风暴的这种螺旋结构增强。
颠簸的旅途
“飓风猎人”飞机被设计得能够抵御风暴内部的湍流。为了行驶安全,气象学家们都得系好安全带,并把所有的仪器都结实地固定起来。
天气探测装置
大约300~400年前,早期的发明家,例如伽利略、托里拆利、华伦海特、摄尔修斯等发明了一些最早的记录天气数据的仪器。这些仪器和雷达、卫星、计算机一起,至今仍被使用着。
雨量计24小时内的总降雨量在这个管子里被测定。
温度计温度计用于测量气温。
气压计气压计追踪大气压力的变化。
风速计风速由风速计的杯罩转速测定。
探空气球系在气球上的仪器用于观测地球的大气状况。
海洋浮标浮动设备平台用于收集大气和海水的数据信息。