宾夕法尼亚州立大学的气象学家谈论“龙卷风”和追逐风暴的科学

　　

　　

　　自7月19日上映以来，这部名为《龙卷风》(Twisters)的电影一直令观众叹为观止。它的主角是一位名叫凯特的刻板气象学家和一位名叫泰勒的YouTube明星，他自称是“龙卷风牧马人”。每个人都以自己的方式探索了追逐风暴的核心问题:龙卷风究竟是如何形成的?

　　WPSU的克里斯汀·艾伦邀请了两位来自宾夕法尼亚州立大学的资深气象学家来谈论风暴追逐背后的科学，以及他们对《龙卷风》中描述风暴的方式的看法。她与宾夕法尼亚州立大学地球与矿物科学学院气象学教授兼高级副院长伊维特·理查森(Yvette Richardson)以及宾夕法尼亚州立大学气象与大气科学系系主任、杰出气象学教授保罗·马可夫斯基(Paul Markowski)进行了交谈。

　　克里斯汀·艾伦:在这里完全披露。2009年的时候，我和你们俩一起参加了旋涡2号，那是一次科学的龙卷风追逐，我为WPSU做了一个关于这个的报道。保罗和伊薇特，从那时起，人们对风暴和龙卷风的认识有了怎样的进展?

　　保罗·马可夫斯基:我们对可能产生风暴并形成龙卷风的环境有很好的感觉。我认为我们也有一个很好的全景图来了解龙卷风的形成需要什么，以及从3万英尺的角度来看它是如何发生的。我的意思是，如果我们不能，我们就不太擅长在实地项目中发现这些龙卷风。但细节总是决定成败的关键，我想说的是，这才是重点所在。你知道，为什么它会在这个特定的时刻或小时形成龙卷风?

　　追逐风暴并不完全像你在《龙卷风》这样的电影中看到的那样。你能告诉我你是怎么做的吗场吗?你多久做一次这样的工作?

　　伊维特·理查森:通常，追逐风暴是大型野外项目的一部分，所以这些都是提前几年计划好的。我们最近与一家拥有小型无线电探空仪的公司合作，我们开始将它们发射到风暴中。

　　无线电迭代反演?你能解释一下这个术语吗?

　　伊维特·理查森:这是你发射的一个小仪器，就像气象气球一样。它会传回压力、温度、湿度，这样你就能了解所有这些场在大气中的样子。我们要做的不仅仅是在风暴外取样，而是让这些样本进入风暴。

　　那么，你需要多接近风暴才能做到这一点呢?

　　伊薇特·理查森:对于那次任务，并不是很接近，真的，因为我们试图在风暴到来之前把它们发射出去，然后再把它们运进去。和我们的旋涡2号任务大不相同，你知道我们很接近。

　　我们很接近了!(笑声)我让保罗解释一下。你能解释一下VORTEX2是什么，以及它的规模吗?谁牵涉其中?

　　保罗·马可夫斯基:好吧，让我们退后一步——我的意思是，第一部《龙卷风》电影，几乎是在同一时间拍摄的，第一个漩涡项目也开始了。当时我刚念完本科四年级。

　　伊薇特·理查森:我是一名研究生。

　　保罗·马可夫斯基:你当时是一名研究生，所以我们俩基本上都有自己的职业生涯。所以第二部《龙卷风》的上映，对我来说很有趣，因为现在我可以观看这部电影，并反思过去20多年来我坐在前排的所有事情，所以从这个角度来看，这有点酷。自第一个项目问世以来，发生了很多事情，但漩涡项目，这是一个缩写词，有点聪明，“旋转和龙卷风起源的验证实验”。1994-95年有一个倡议，然后是2009年和2010年的第二个倡议，就是你出来加入我们的那个倡议。

　　这涉及到像伊薇特·理查森和我这样的许多科学家到实地考察。我们每个人在科学上的主要兴趣可能略有不同。我的意思是，我们所有人都有一个相似的目标，那就是更好地了解这些风暴是如何运作的，因为如果你有更好的了解，至少有机会你可以更好地预测它们。

　　这是侦探工作，找到真相，寻找证据，翻查每一块石头。我们有很多小工具可以做到这一点。你看过电影《龙卷风》有一件事令我震惊的是，他们在《Twisters》中使用的乐器实际上并不是——也许不是每个人都同意这一点，但我想说，与我们过去几十年使用的乐器相比，它实际上有点原始。我是说，我们在战场上使用相控阵雷达已经15年了。我们可以很好地在风暴的整个三维体积中得到风，远远超出了龙卷风的直接范围，就像他们在“龙卷风”中试图做的那样。我们有办法获得温度数据，甚至降水颗粒的数据冰雹，雨，大雨滴，小雨滴，这些都没有在“龙卷风”中出现。

　　所以通常在好莱坞，他们会做一些过火的、牵强的事情。我想说的是，根据他们在《龙卷风》中收集到的观察结果，我觉得，‘是的，好吧，我们今天就能做到。’我们能够这样做已经有一段时间了。

　　《龙卷风》里还发生了一件事在影片的早期，他们谈到了可能阻止龙卷风的想法，实际上是通过向龙卷风中加入某种化学物质来使龙卷风消散。这种想法有多牵强呢?(笑声)是吗?

　　保罗·马可夫斯基(对伊薇特·理查森说):你想把它打起来吗?

　　伊薇特·理查森:嗯，我认为这很牵强。我的意思是，我想基本的想法可能有一些优点，但是他们需要的数量

　　Paul Markowski:是的。雷暴的水平和垂直尺寸大致是10英里乘10英里乘10英里。也就是一千立方英里。如果你要改变一个一千立方英里的实体你需要很多东西。

　　伊薇特·理查森:进入的气流，试图以某种有意义的方式改变它，将是一个巨大的努力，这就是为什么我们还没有这样做。(笑声)

　　有趣!还有其他对龙卷风的反应吗?

　　保罗·马可夫斯基:遗憾的是，我认为项目参与者的多样性实际上可能比我们的领域更多样化，这是气象学和地球科学相关领域的每个人都很清楚的。长期以来，我们一直在努力解决这个问题，但我们还有很长的路要走。但这部电影也许是对我们未来的一种渴望。

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