En förvånad man gör sig redo att springa efter att en orkan-driven våg smällde in i en sjövägg 1947. Se fler stormbilder. NOAA Oavsett om du är längs med kusten eller mitt i USA:s Great Plains, det finns få saker som är mer skrämmande än egentligen, riktigt dåligt väder. Alla som har upplevt en orkan som Katrina 2005 eller Sandy 2012 kan vittna om deras destruktiva raseri. Även om översvämningar är ett allvarligt problem, det mest omedelbara hotet från orkaner är deras kraftfulla vindar, som i värsta fall kan uppnå hastigheter på mer än 241 kilometer i timmen-tillräckligt för att knäppa träd som kvistar, slå ner verktygsstänger, riva av tak och riva husväggar. En sådan storm har potential att göra ett område obeboeliga i veckor eller till och med månader [källa:National Hurricane Center].
Även inåt landet, vi måste fortfarande vara rädda för tornado - roterande luftpelare som plötsligt kan träffa ett mindre område med vindar från 100 miles (161 kilometer) i timmen till så mycket som 300 miles (482 kilometer) i timmen [källa:Jha]. En tornado som härjade i staden Joplin, Mo. 2011 tog 162 liv och orsakade uppskattningsvis 2,8 miljarder dollar i skada [källa:Rafferty]. Och enligt forskare, dessa läskiga stormar kan bli ännu starkare i framtiden, tack vare klimatförändringar [källa:NASA].
Det är de dåliga nyheterna. Men om det finns ett silverfoder till de illavarslande mörka molnen, det är att tekniken kan hjälpa oss att bättre motstå de destruktiva härjningarna av kraftiga vindar. Här är några av de mest användbara sätten på vilka teknik kan rädda människor från stormar.
Innehåll
Satellitvy över en tropisk storm i det karibiska området. NOAA För att förstå hur stormar fungerar och förutse deras beteende, meteorologer har använt sig av ett nytt prognosverktyg under de senaste åren:kraftfulla superdatorer som skapar sofistikerade virtuella modeller av orkansäsonger. Innan sommarorkansäsongen börjar, forskare vid National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) samlar nu en enorm mängd data från vädersatelliter och matar in den i en superdator vid Climate Prediction Center i Gaithersburg, Md. Ett sofistikerat datorprogram simulerar sedan interaktionen mellan atmosfären och havet i ett försök att förutsäga när stormar kommer att uppstå, hur stora de kommer att bli, och hur de kommer att bete sig [källa:Strickland].
Regeringens väderprognoser är så övertygade om värdet av sådan modellering att de nyligen uppgraderade sina superdatorer för att kunna utföra häpnadsväckande 213 biljoner beräkningar per sekund (cirka 200, 000 gånger hastigheten på en iPad), och lagra 2, 000 terabyte data - ungefär motsvarande 2 miljarder digitala foton. All den kraften har redan förbättrat noggrannheten i deras väderprognoser med 15 procent. Resultatet är att människor i orkanbenägna områden får lite mer ledtid att förbereda sig och evakuera.
Som National Weather Service -tjänstemannen Andy Nash förklarade i en intervju 2013, "Istället för att kanske tre dagar ut veta var [orkanen] Irene skulle ta vägen, kanske tre och en halv till fyra dagar "[källa:Borelli].
För att ge bättre data för modelleringen, NOAA har en ny uppsättning vädersatelliter som tar tredimensionella termiska bilder av atmosfären [källa:NOAA].
Radarvisning av orkanen Fred centrum. NOAA Tornados är ett skrämmande hot - inte bara för att de dödar hundratals människor i USA varje år, men för att de länge har varit notoriskt svåra att förutse och spåra. Men National Weather Service -prognosmakarna använder nu ett tekniskt framsteg som de hoppas kommer att göra det möjligt för dem att bättre förutsäga vart tornadon är på väg.
Tjänstens befintliga NEXTRAD radarsystem har länge förlitat sig på 150 massiva radarantenner spridda över landet, som sitter på dedikerade torn flera våningar höga, och spåra stormar som är mer än 162 kilometer bort. Men det gamla systemet har begränsningar. Eftersom pulserna för elektromagnetisk strålning som antennerna skickar ut färdas i raka linjer, jorden tenderar att blockera deras syn på allt som är långt borta och också nära marken. Det räknas till en blind fläck som täcker cirka 75 procent av atmosfären under 1 kilometer (0,62 mil) i höjd, det är där mycket väder uppstår.
CASA (Collaborative Adapting Sensing of the Atmosphere) radar, ett system som utvecklats av ett konsortium av universitet, försöker fylla det täckningsområdet med ett stort antal mindre antenner fästa på byggnader och celltorn. I ett test från 2011, forskare fann att CASA hjälpte dem att se att en tornado i Chickasha, Okla. Området var på väg norrut, och att rikta de första respondenterna till det drabbade området inom några minuter [källa:Hamilton].
Detta hus lämnades utan tak (och saknade några väggar) efter att en tornado råkade ner i Kentucky. Hemera/Thinkstock Under en kraftig storm, en av de största riskerna är att ha tagit av taket från ditt hus. De kraftfulla vindarna som blåser över ditt hem kommer att utöva inre tryck mot den yttersta väggen som är motvind, tryck utåt mot den motsatta väggen och sidoväggarna, och skjut taket uppåt. Om dina takbalkar inte är starkt anslutna, taket lyfter av, lämnar husets väggar utan sidostabilitet eller stag. Den där, i tur och ordning, får dem att falla utåt, så ditt hus verkar explodera [källa:DeMatto].
Det här händer mycket, särskilt när tornadon slår till. Utanför orkanzoner, de flesta byggregler kräver bara att takstolar ansluts till toppen av ytterväggarna med 3,5 tum (9 centimeter) spikar. Dessa anslutningar är tillräckligt för att klara korta vindbyar i hastigheter upp till 145 kilometer i timmen. Men även en EF1 -tornado (den minsta klassen twister) kommer att få mycket kraftigare vind [källa:Hadhazy].
I framtiden, du kanske kan köpa ett hus byggt av superstark kolfiber eller från Kevlar, materialet som används i skottsäkra västar, som kunde överleva sådana krafter oskadade [källa:Fox]. Men under tiden,
du kan installera galvaniserade stål "orkanklämmor, "som stärker delar av fackverk eller takbjälkar i ett hus. Dessa stärker taket så att det tål stötar med 177 kilometer i timmen (177 kilometer i timmen). A 2, 500 kvadratmeter, tvåvåningshus kan utrustas med klipp för cirka $ 550, inklusive arbetskraft [källa:DeMatto].
En ståldörr kan skydda ditt hem från att blåsa in. © Ann Thomas/Corbis Även om ditt hus inte slås ner av en kraftig storm, din främre ingång kan slå rejält. Det är inte bra, särskilt om du hoppas vara säker från vädret och även för plundrare som ibland utnyttjar en väderkatastrof.
Texas Tech's Wind Science and Research Center testar faktiskt dörrar för stormmotstånd, med hjälp av en gigantisk luftblåsa som simulerar upp till kraften hos en EF5 -tornado, den mest kraftfulla twisteren som finns. (Här är en lista över dörrar som de har testat.) En toppmodern produkt, Curries StormPro 361 dörr- och karmmontering, är i huvudsak en dörr-inom-en-dörr, med en 10-gauge stål ihålig utsida som innehåller ett lager av polyuretan-dämpning och ett andra lager av stål inuti [källa:Ris, DeMatto].
Men de $ 5, 500-plus dörr kan gå till spillo om du har en annan, större sårbarhet-ett inre garage med en skjutbar garageport. Sådana dörrar är notoriskt tunna, och om din misslyckas under en tornado, du kommer att få mycket internt tryck i ditt hus som potentiellt kan blåsa ut dina väggar och tak.
Skydda mot detta genom att välja en bra styv garageport, och anlita en tekniker för att lägga till vikter i dörrens motviktssystem. Detta kommer att göra det mindre benäget att rulla upp i stark vind [källa:FLASH]. Du kan också köpa ett specialdesignat stagsystem som Secure Door [källa:DeMatto].
Bostadsutvecklaren Scott Chrisner demonstrerar ICF -väggen, speciella skumisoleringsblock med betong gjuten inuti. © Marko Georgiev/Star Ledger/Corbis Även om ditt tak och dina dörrar inte viker i en tornado eller orkan, kraftfulla vindar kommer att trycka direkt mot dina väggar - och eventuellt slå stora skräp i dem med 321 kilometer i timmen. Så om du vill ha ett stormresistent hus, du måste ha tuffa väggar också.
Lyckligtvis, i slutet av 1960 -talet, en uppfinnare vid namn Werner Gregori utvecklade en ny teknik:isolering av betongformer, eller ICF, som använder polystyrenformar som klämmer ihop i tung-och-spår, med plast- eller stålkontakter [källa:ICF Builder]. Försök att föreställa dig riktigt stort, tuffa legoklossar, och du får den allmänna idén. När byggstenarna väl är inställda, en stålram sätts in för förstärkning, och betong hälls i plastformarna. Resultatet är lufttätt, isolerad, brandbeständig 2 fot (61 centimeter) tjock vägg som är tillräckligt robust för att motstå starka vindar [källa:DeMatto].
Ett sådant tornado-väggsystem, ARXX ICF -väggen, är konstruerad för att klara föremål som drivs av en vind på 40 mil per timme (402 kilometer i timmen) [källa:ARXX].
ARXX hävdar att användning av ICF -teknik inte är så mycket dyrare än att använda konventionellt trä och murbruk och att det faktiskt kommer att minska dina uppvärmnings- och kylkostnader drastiskt, eftersom en ICF -byggnad vanligtvis använder 44 procent mindre energi för att värma och 32 procent mindre för att kyla [källa:DeMatto].
Om dina fönster är krossbeständiga, det betyder att även om de går sönder, glasbitar flyger inte runt i huset. Creatas/Thinkstock Det finns en gammal myt om att öppna dina fönster under en tornado eller orkan kommer att utjämna trycket i och utanför hemmet, låta stormen passera genom ditt hus utan att förstöra det. Tyvärr, det är inte så det fungerar. Ett öppet fönster tillåter bara en fri väg för höghastighetsskräp, och kan faktiskt få huset att bli ännu mer pressat [källa:DeMatto]. Så du vill ha dina fönster stängda under en storm. Men du vill inte att de ska gå sönder och skicka knivskarpa glasskärvor som flyger mot dig, antingen.
En lösning är att använda slagfast glas. (På platser som södra Florida, där orkaner är ett ständigt hot, byggkoder kräver redan att du gör detta.) Det finns två vanliga typer av krossbeständigt glas. Det första består av två glasskivor åtskilda av ett inre plastmembran. Det gör fönstret starkare mot jämn upprepning, och membranet hindrar bitarna från att flyga överallt om fönstret går sönder. Den andra typen använder en plastfilm applicerad på glasets yttre yta för att fånga upp fragment, men det är inte riktigt lika robust [källa:Flasch].
Krossfast är inte nödvändigtvis krossfast. Det är därför för gott, du vill sluta dina fönster med plywood. Istället för att spika träet på plats, använd en produkt som PlyLox Window Clip, som fastnar i fönsteröppningens hörn, och motstår att man skjuts ut. I tester, klämmorna tål stötar och vindtryck på upp till 241 kilometer i timmen [källa:DeMatto].
För extra skydd, överväga ett kabelsystem som binder husramen till fundamentet. iStockphoto/Thinkstock 1921, en kraftfull cyklon svepte in i byn Mint Spring, Va. Och slet ett ramhus som tillhör familjen Ballew rensade av dess grund, lyfte upp den i luften för en sekund, och slängde sedan huset i marken, cirka 15 meter från dess ursprungliga plats. Familjens matriark, som varit inne i huset, hittades i vraket, medvetslös men fortfarande vid liv, och hennes unga son hittades på samma sätt vid liv på ett fält, enligt en lokaltidning [källa:News Leader].
Ingenjörer har beräknat att det bara tar en vindhastighet på 169 kilometer i timmen - ungefär vad en EF1 -tornado uppnår - för att skapa tillräckligt med höjning eller vertikal sugning för att dra ett tak från ett hus [källa:Kennedy].
Självklart, detta är inte något som du vill ska hända dig. Det är därför du kan överväga att använda ett kabelsystem som Cable-Tite för att fästa toppen av ditt huss ram till fundamentet. Du kan dra åt kablarna för att skapa ett kontinuerligt nedåtgående tryck på ditt hem. Detta är avsett för användning vid nybyggnation eller en större renovering [källa:Cable-Tite].
Ungefär som en smartphone har en dator inbyggd, ett smart nät har allt som är kopplat till det elektriska nätverket datoriserat. iStockphoto/Thinkstock Även ett åskväder är ofta tillräckligt för att slå ut elkraft på vissa ställen. Och en stor storm är mycket värre. Under 2012, Orkanen Sandy slog ut lamporna för 8,5 miljoner människor på östkusten, och en månad efter stormen, ungefär 36, 000 människor i New York och New Jersey var fortfarande utan elektricitet [källa:Scott].
Men problemet med stormrelaterade strömavbrott kan minskas om elföretag ersätter det nuvarande föråldrade elektriska överföringssystemet med "smarta" nät, utrustad med ett stort utbud av datoriserade avkännings- och kontrollenheter för att övervaka effektbehov och systemprestanda för att distribuera el mer effektivt. "Rutnät" avser de elektriska ledningarna, transformatorstationer och transformatorer som hjälper till att generera el, och ungefär som en smartphone har en dator inbyggd, ett smart nät har allt som är kopplat till det elektriska nätverket datoriserat med tvåvägs digital teknik [källa:Institutionen för energi]. Istället för att enbart förlita sig på centrala kraftverk och överföringsledningar, smarta nät kan också utnyttja lokala elkällor, som solpaneler och vindkraftverk.
På grund av deras avkänningsförmåga, smarta nät gör det möjligt för elföretag att snabbare upptäcka och reparera skador efter stormar. De tillåter också decentraliserad lagring och elproduktion, så att lokala stadsdelar avskurna från huvudledningarna fortfarande kan ha viss tillgång till el. Flera städer och stater i USA implementerar redan smarta nät eller söker finansiering för att göra det [källa:Hardesty, Kingsbury].
Väderradioer har vanligtvis handvevar och/eller solpaneler, så att du kan ladda batteriet även utan el. iStockphoto/Thinkstock Även om du lyckas åka ur en orkan på ett säkert sätt, du kommer sannolikt att ställas inför ett annat problem:en oförmåga att ta reda på vad som händer utanför ditt närmaste grannskap. Telefonlinjer ovan jord slås ofta ner av vindar, och celltorn och bredbandsinternet och kabel -TV -anslutningar är också sårbara för störningar.
Att bli avskuren från väderbulletiner i en sådan kris kan utsätta överlevande för ännu större risk. Det är därför det är lämpligt att ha en väderradio som har en speciell mottagare som kan hämta NOAA -sändningar på VHF -kanaler (mycket hög frekvens), som inte kan höras på en vanlig AM/FM -radio [källa:NOAA]. Radion har vanligtvis handvevar och/eller solpaneler, så att du kan ladda batteriet även utan el. Vissa modeller har också larm för att varna räddningssökare, ficklampor och mobiltelefonladdare. Priserna varierar från $ 20 till $ 200 [källa:Consumer Reports].
Underskatta inte kraften hos en bra gammaldags fast telefon. iStockphoto/Thinkstock Kom ihåg de gamla goda dagarna, när alla hade en enkel koppartelefonlinje som gick in i hans eller hennes hus och vägguttag där telefonen var ansluten? Och telefonerna själva hade lockiga sladdar som fäst mottagaren på kroppen, och behövde inte batterier?
Amerikaner har snabbt gått bort från den pittoreska gamla tekniken till förmån för trådlösa mobiltelefonanslutningar och VoIP-telefoner (Voice over Internet Protocol) som använder bredbandsfiberoptiska kablar och konverterar konversationer till digital information, precis som webbplatser eller e-post.
Sedan 2000 har när antalet gammaldags koppartelefonlinjer i USA nådde 186 miljoner, cirka 100 miljoner av dem har kopplats bort, och idag har bara var fjärde amerikanska hushåll fortfarande koppartrådsanslutning. Telefonföretag tycker att de är för dyra att underhålla med den minskande efterfrågan på fasta telefoner [källa:Svensson].
Problemet är att även om de toppmoderna telefonanslutningarna kan verka överlägsna när himlen är solig, i nödsituationer, de slås ofta ur drift. Värsta hittills, batterierna i sladdlösa och mobiltelefoner tar så småningom slut på juice. De gammaldags telefoner som ansluts till kopparledningar, i kontrast, brukar fungera bra, så länge raden inte är på en telefonstolpe som slås av stormen [källa:Grgurich]. Därför bör du ha en gammaldags telefon kvar i nödsituationer. Tyvärr, det kanske inte är ett alternativ som du kommer att ha mycket längre, men dra nytta av det medan du kan.
Jag har alltid tyckt att kraftiga stormar är extremt skrämmande, ända sedan jag var femåring på en söndagstur med mina föräldrar, och vi hörde en tornado -varning på radion som beskrev hur cyklonen skulle likna en elefants stam. Hela dagen, Jag satt på baksätet och tittade genom fönstren, tittar på den läskiga formen på himlen. Många år senare, Jag var tvungen att resa till Florida panhandle för att rapportera om efterdyningarna av en kraftig orkan, och jag blev förvånad över att se de bisarra destruktiva effekterna av en sådan storm-ett halvriven hus, till exempel, där persiennerna i fönstren på en av de överlevande väggarna förvrängdes till konstiga DNA-liknande dubbla helixer. Efter att ha pratat med människor om skräcken att rida ut en sådan storm, Jag är glad att se att teknik kan hjälpa till att minska blodbadet från framtida väderkatastrofer.
