在2018年昵稱Kermit的A P-3颶風獵人上飛往Harvey颶風。
隨着伊恩颶風在前往佛羅里達海岸的途中加劇，颶風獵人在天空中做一些幾乎難以想像的事情：飛越風暴的中心。每次通行證，這些飛機上的科學家進行了衛星無法將其發送給國家颶風中心的預報員的測量。
邁阿密大學氣象學家傑森·鄧翁（Jason Dunion）領導國家海洋和大氣管理局的2022年颶風野外計劃。他描述了該團隊用來實時評估颶風行為的技術，並在P-3獵戶座上的經驗通過颶風的眼睛散發出來。
當您飛往風暴時，颶風獵人會發生什麼？
基本上，我們將飛行實驗室帶入颶風的心臟，一直到5類。當我們飛行時，我們正在處理數據，並將其發送給預報員和氣候建模者。
在P-3中，我們通常會切入風暴中間，直接進入眼睛。想像X圖案 - 在任務過程中，我們不斷地多次削減風暴。這些可能正在發展風暴，也可能是5類。
在2020年颶風泰迪（Hurricane Teddy）的眼中。眼睛是風暴中最平靜的部分，但它被最激烈的部分包圍着：眼睛。 （NOAA照片由CMDR中尉羅伯特·米切爾（Robert Mitchell）
我們通常以約10,000英尺的高度飛行，大約是海面和風暴頂部之間的四分之一。我們想削減風暴中最粗糙的部分，因為我們正在嘗試測量颶風中心的最強風。
那必須是激烈的。您能描述這些飛行中的科學家正在經歷什麼？
我最激烈的飛行是2019年的多里安（Dorian）。這場風暴靠近巴哈馬，迅速加劇了非常強大的5類風暴，風速約為185 mph。感覺就像是在風中的羽毛。
當我們穿過多利安（Dorian）的眼牆時，所有的都是安全帶。如果您有了下來的草稿，您可能會在幾秒鐘內損失幾百英尺，或者可以在幾秒鐘內擊中幾百英尺。這很像是過山車的騎行，只有您不知道下一個上下何時來了。
在某一時刻，我們的G福利為3至4 g。這就是宇航員在火箭發射期間的經歷。我們還可以將零G零幾秒鐘，而沒有綁紮的任何東西都會漂浮。
即使在風暴的艱難部分中，像我這樣的科學家也在忙於計算機來處理數據。後面的技術人員可能已經從飛機的腹部發射了一個滴落，我們正在檢查數據的質量，並將其發送到建模中心和國家颶風中心。
NOAA的P-3 Orion被昵稱為「 Kermit」準備起飛。 （NOAA照片由CMDR Rannenberg中尉）
您從這些航班中學到什麼？
我們的目標之一是更好地理解為什麼風暴迅速加劇。
快速強化是在一天之內的風暴速度增加35 mph時。這相當於在短時間內從類別1到主要的3類風暴。 IDA（2021），Dorian（2019）和Michael（2018）只是最近迅速加劇的颶風。當這種情況發生在土地附近時，它會抓住人們沒有準備的人，這會變得危險。
由於快速的強化可能會在很短的時間內發生，因此我們必須在風暴融為一體時進行測量的颶風獵人進行測量。
到目前為止，很難預測快速的強化。我們可能會開始迅速看到成分迅速融合在一起：海洋溫暖到深度嗎？氣氛良好多汁，風暴周圍有很多水分嗎？風是否有利？我們還看着內部核心：風暴的結構是什麼樣的，它是否開始合併？
衛星可以為預測者提供基本的視野，但是我們需要將颶風獵人本身帶入風暴本身，以真正分開颶風。
當風暴迅速加劇時，風暴會是什麼樣？
颶風喜歡站直 - 想想旋轉的上衣。因此，我們尋找的一件事是對齊。
一場尚未完全在一起的風暴可能有低水平的循環，在海洋上方几公里處，其中層循環6或7公里不排成一列。那不是一場非常健康的風暴。但是幾個小時後，我們可能會飛迴風暴，並注意到兩個中心更加排隊。這是它可以迅速加劇的跡象。
我們還查看邊界層，即海洋上方的區域。颶風呼吸：他們以低水平的水平吸入空氣，空氣在眼牆上沖向，然後在暴風雨的頂部駛出並遠離中心。這就是為什麼我們在Eyewall中獲得那些巨大的上升氣流的原因。
因此，我們可能會觀看我們的Dropsonde或Tail Doppler雷達數據，以了解邊界層的風如何流動。這真的是潮濕的空氣沖向暴風雨的中心嗎？如果邊界層深處，風暴也可以吸入更大的吸氣。
我們還看一下結構。很多時候，風暴在衛星上看起來很健康，但是我們會加入雷達，結構草率，或者眼睛可能充滿雲，這告訴我們風暴還沒有準備好快速加強。但是，在那次飛行中，我們可能會開始看到結構很快變化。
在呼吸中，向上和外出的空氣是診斷暴風雨的好方法。如果這種呼吸看起來很健康，那可能是一場加劇風暴的好兆頭。
您使用哪些工具來衡量和預測颶風的行為？
我們需要不僅測量大氣而且海洋的儀器。風可以驅散暴風雨或撕裂，但是海熱和水分是其燃料。
我們使用Dropsondes測量溫度，濕度，壓力和風速，並每15英尺左右將數據一直寄回到海面。所有這些數據都歸國家颶風中心和建模中心，以便它們可以更好地代表氣氛。
一個P-3具有激光 - CRL或緊湊的旋轉拉曼激光雷達 - 可以從飛機一直到海面的飛機中測量溫度，濕度和氣溶膠。它可以使我們了解氣氛多汁，因此它有多麼有益地餵食風暴。 CRL在整個飛行軌道上連續運行，因此您可以在飛機下方獲得美麗的窗帘，以顯示溫度和濕度。
飛機還具有尾二普勒雷達，它測量了空氣中的水分液滴如何吹來以確定風的行為。這使我們對風場進行了3D的看法，就像風暴的X射線一樣。您無法從衛星那裡得到。
我們還發佈了海洋探針，請在暴風雨前撥打AXBTS（飛機消耗浴缸）。這些探針測量了幾百英尺的水溫。通常，攝氏26.5攝氏度（80華氏度）的表面溫度有利於颶風，但該熱量的深度也很重要。
如果您的海水在地面上可能是85 F，但是在水中僅50英尺的水很冷，颶風將很快在冷水中混合併削弱暴風雨。但是，就像我們在墨西哥灣的渦流中發現的那樣，深水的水提供了額外的能量，可以加劇暴風雨。
今年，我們還測試了一種新技術 - 小型無人機，我們可以從P-3的腹部發射。他們有大約7到9英尺的翼展，基本上是一個帶翅膀的氣象站。
這些無人機之一掉落在眼睛中可以測量壓力變化，這表明風暴是否越來越強。如果我們可以將無人機放在眼牆中並在那裡旋轉，它可以測量最強的風 - 這是預報員的另一個重要細節。我們在邊界層中也沒有很多測量值，因為它不是飛機飛行的安全場所。
您還今年首次將非洲的Cabo Verde群島瞄準。您在那裡尋找什麼？
Cabo Verde群島位於大西洋颶風託兒所。颶風的幼苗從非洲出發，我們正在試圖確定這些騷亂形成風暴的臨界點。
我們在大西洋中獲得的一半以上的風暴來自該苗圃，其中包括大約80％的主要颶風，因此，即使騷擾比颶風成立了7到10天，這一點很重要。
在非洲，夏天，撒哈拉沙漠在南部與涼爽的Moister Sahel地區的南部邊界上發展了許多雷暴。溫度差會導致在我們稱之為熱帶波的大氣中發展漣漪。其中一些熱帶波是颶風的前體。但是，撒哈拉空氣層 - 每三到五天左右一次從非洲滾下來的巨大風暴 - 可以抑制颶風。這些風暴從6月至8月中旬達到頂峰。之後，熱帶干擾有更好的機會到達加勒比海。
在未來不太遙遠的某個時候，國家颶風中心將不得不進行為期7天的預測，而不僅僅是五天。我們正在弄清楚如何改善早期的預測。
