När orkanen Irma närmar sig USA:s stränder, forskare sponsrade av Office of Naval Research (ONR) använder autonoma sensorer för luft för att sammanställa havsobservationer i realtid för att hjälpa prognosmakare att förutsäga styrkan i framtida tropiska stormar.

Detta är första gången som sensorerna-kallade ALAMO (Air-Launched Autonomous Micro Observer) -sensorer-används i orkanprognosforskning. Medan vanliga datoriserade förutsägelsemodeller förlitar sig på atmosfäriska data som lufttemperatur, fuktighet, höjd över havet, och vindhastighet och riktning, ALAMO -sensorerna (sponsrade av ONR) mäter oceanografiska fenomen under havsytan.

"Orkaner som denna har en förödande inverkan på kustregioner, och våra tankar och böner är hos de drabbade samhällena, "sa chefsjef för marinforskning, bakre adm. David J. Hahn." Ofta det finns en skärningspunkt mellan militära och civila behov. Om vi ​​kan förbättra ledtiden och noggrannheten i stormprognoser, det skulle ge nationellt och lokalt ledarskap mer tid och detaljerad information för förberedelser, evakuering eller skydd på plats. "

Fullt utvecklade tropiska cykloner - kallade orkaner eller tyfoner, beroende på deras region - kan bli så bred som flera hundra miles och hålla vindar större än 150 miles i timmen. Med historiskt höga vindar, Orkanen Irma är en av de starkaste stormarna som någonsin registrerats i Atlanten.

Sådana stormar är notoriskt svåra att förutsäga, presenterar en flyktig meteorologisk cocktail som kan ändra riktning, hastighet och styrka - snabbt och oväntat. En anledning är att nuvarande prognosmodeller fokuserar på atmosfären, istället för undervattensegenskaper som bidrar till skapandet av orkaner, men är svåra att observera.

Förutom de potentiella katastrofala skadorna på kustsamhällen, orkaner utgör också ett allvarligt hot mot amerikanska flottans operationer. Noggrann prognos är avgörande för att skydda fartyg till sjöss, evakuera sårbara baser, och utföra humanitärt bistånd och katastrofhjälp.

Tidigare i veckan, det ONR-sponsrade forskargruppen-bestående av US Naval Academy midshipmen och forskare från Woods Hole Oceanographic Institution-tappade tio ALAMO-sensorer från ett flygplan C-130 "Hurricane Hunter" -flygplan i karibiska vatten utanför Floridas kust, före stormen. Sensorerna fortsätter att göra observationer och kommer också att användas för att spåra havsdynamik i den närmande orkanen Jose.

Kort, metallrör fyllda med sensorer och vetenskapliga instrument, varje ALAMO -sensor sjönk nästan 1, 000 fot under vattnet och steg sedan igen. De har följt havstemperaturen, salthalt och tryck, och överföring av dessa data via satellit, för användning av Naval Research Laboratory för att uppdatera marinens kopplade havsmiljöprognosmodeller.

"ALAMO -sensorerna gör det möjligt för oss att få en exakt bild av förhållandena i vattenpelaren - innan, under och efter en orkan, "sade kapten Elizabeth Sanabia, en oceanografiprofessor vid Naval Academy, som övervakar forskningen. "För marinen, denna förbättrade prognos kommer att öka driftsberedskapen och minska risken. För nationen, det kommer att resultera i bättre responsplanering och eventuellt rädda liv. "

De deltagande Naval Academy midshipmen var Casey Densmore, Kelli Wise och Rachel Boushon.

När den omedelbara faran för orkanen Irma har passerat, informationen som samlats in av Sanabias team kommer att användas för att förbättra marinens kopplade hav/atmosfär Mesoscale Prediction System-Tropical Cyclone — COAMPS-TC, för korta. COAMPS-TC, utvecklad med ONR -stöd, använder komplexa algoritmer för att förutsäga orkanintensitet-genom att bearbeta realtids- och historiska meteorologiska data, matas av information från satelliter.

"Vårt mål är att förbättra havs- och atmosfärsmodellering och förutsägelser för flottans verksamhet, "sade Dr Ronald Ferek, en programchef på ONR:s Ocean Battlespace Sensing Department. "COAMPS-TC-prognoserna i realtid för orkanen Irma hjälper marinen att utfärda operativ vägledning för flottans säkerhet, och förbättra förståelsen för de komplexa luft-hav-interaktionsprocesserna som driver intensiteten hos tropiska orkaner. "