Журнал о обучении

 |  | 23 февраля 2016 | Новости науки и техники
Машины-монстры: SUSTAIN — лаборатория, в стенах которой создаются искусственные ураганы 5-й категории

Согласно прогнозам ученых-климатологов, ураганы, сопоставимые по силе с ураганом Сэнди (Hurricane Sandy), будут возникать на Земле и обрушиваться на прибрежные районы некоторых стран каждые 130 лет. Для сравнения, в далеком прошлом периодичность возникновения подобных ураганов составляла порядка 3 тысяч лет. И для того, чтобы иметь возможность подготовиться к таким разрушительным штормам, ученые из университета Майами закончили строительство, которое обошлось в 45 миллионов долларов, и произвели ввод в эксплуатацию лаборатории, в стенах которой находится симулятор ураганов под названием SUSTAIN (SUrge-STructure-Atmosphere INteraction).

Основой системы SUSTAIN является 23-метровый акриловый бассейн, который можно заполнить 113.5 тысячами литров пресной или соленой воды. Вентилятор, соединенный с двигателем, мощностью в 1700 лошадиных сил, и генератор волн с 12 «веслами», могут воспроизвести условия урагана любой категории. «Мы можем воссоздать условия урагана с ветром, скоростью более 320 километров в час» — рассказывает ученый-океанограф Брайан Хос (Brian Haus), директор лаборатории SUSTAIN, — «Это выходит далеко за рамки 5-й категории».

Ученые, работающие в лаборатории SUSTAIN, готовятся к воспроизведению условий практически всех катастрофических исторических штормов, во время которых при помощи массы датчиков будут измеряться скорости ветра, динамика волн и другие параметры. Эти данные помогут ученым смоделировать будущие шторма, производить более точные прогнозы и разработать планы эвакуации прибрежных районов. «Если мы будем иметь дело с 4-й категорией шторма, то наши действия будут совершенно отличны от действий в случае шторма 5-й категории» — рассказывает Брайан Хос.

Одним из аспектов развития ураганов, который будет изучаться в лаборатории SUSTAIN, станет влияние брызг и капель воды. Когда брызги срываются с гребней волн, вода испаряется и часть тепловой энергии океана передается атмосфере, кроме этого, наличие брызг очень сильно влияет на трение ветра об поверхность воды, что может влиять на интенсивность шторма. «Измерить влияние брызг во время реального шторма практически невозможно» — рассказывает Брайан Хос, — «Но в нашей лаборатории имеются специальные оптические системы, которые позволят нам увидеть, как брызги взаимодействуют с порывами ветра и как они влияют на интенсивность урагана».

Кроме этого, в стенах лаборатории SUSTAIN исследователи планируют произвести исследования процессов перемещения углекислого газа из океана в атмосферу, что поможет им уточнить некоторые климатические модели. Для этого исследователи будут работать не только в стенах лаборатории, они собираются запустить около тысячи автономных устройств в воды Мексиканского залива, которые будут производить измерения концентрации углекислого газа, кислорода, направлении и силе потоков воздуха и воды. Кроме уточнения некоторых климатологических аспектов, эта армия устройств позволит выяснить влияние на морскую среду пятен нефти на поверхности воды, которые в любом случае присутствуют в районах с активной морской нефтедобычей.

Более точное воспроизведение условий во время урагана позволит произвести проверку, как типовые здания, мосты и другие сооружения могут выдержать нагрузку. Это, в свою очередь, позволит инженерам-строителям проектировать структуры, которые будут способны устоять перед неистовым напором любого урагана.

Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.