ฉันกำลังยืนอยู่บนสะพานใกล้ชายฝั่งนอร์ทแคโรไลนา มีลมพัดเบา ๆ และฉันกำลังเพลิดเพลินไปกับแสงแดดที่พร่ามัว แต่ความสงบนี้เป็นภาพลวงตา: ในเวลาไม่กี่นาทีลมสูงถึง 45 m s –1(100 ไมล์ต่อชั่วโมง) จะกวาดเข้ามาอีกครั้ง ทางเข้าส่วนสะพานของฉันจมอยู่ใต้น้ำ 2.5 เมตรแล้ว และเพื่อนร่วมทางของฉันบนเกาะนี้ก็เป็นสัตว์ที่ได้รับบาดเจ็บหลายชนิดรวมกัน ซึ่งรวมถึงงู หนู นกกระทุง
ที่ได้รับบาดเจ็บ
และกบ ก่อนหน้านี้งูตัวหนึ่งบินผ่านอากาศผ่านรถบรรทุกของฉัน สัตว์เหล่านี้และฉันถูกพายุเฮอริเคนอิซาเบลดึงดูดมาที่สะพานแห่งนี้ ซึ่งเพิ่งพัดเข้าเกาะชายฝั่งของนอร์ทแคโรไลนา และขณะนี้เราอยู่ในพายุที่สงบและมีแสงแดดส่องถึง สัตว์เหล่านี้พยายามเอาชีวิตรอดบนพื้นดินแห้งแห่งเดียวในพื้นที่
แต่ฉันมาที่สะพานด้วยระบบเรดาร์บนรถบรรทุกและใช้เวลาหนึ่งคืนกับหนึ่งวันบนสะพานเพราะฉันอยากรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในพายุเฮอริเคนลูกนี้ไล่ตามนวัตกรรมการวิจัยทางอุตุนิยมวิทยาเป็นวิชาที่เน้นคณิตศาสตร์ และฉันรู้สึกทึ่งกับวิชาคณิตศาสตร์ตั้งแต่ยังเป็นเด็ก ครั้งหนึ่ง ฉันใช้เวลาหลายสิบชั่วโมง
ในการหาค่าตัวเลขของ π โดยใช้เครื่องคำนวณการพิมพ์ (นี่คือช่วงปี 1960) และในไม่ช้าฉันก็รู้ว่าเป็นสูตรที่บรรจบกันช้ามาก แต่ฉันชอบอยู่กลางแจ้งด้วย ดังนั้นระหว่างการคำนวณของฉัน ฉันจึงรวบรวมแมลงหลายพันตัว ตรึงในกล่อง และเก็บไว้ในกล่องยาหลายร้อยกล่องในช่องแช่แข็งของครอบครัว
เมื่อฉันไปไกลกว่าการรวบรวมตัวเลขและแมลง ฉันเริ่มสนใจสภาพอากาศ การศึกษาการเคลื่อนที่ในชั้นบรรยากาศเป็นไปในเชิงคณิตศาสตร์อย่างมาก โดยใช้พลศาสตร์ของไหลเป็นหลัก และผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริงของสมการเหล่านี้สามารถพบเห็นได้ทุกวัน สมการการเคลื่อนที่ของชั้นบรรยากาศ
ทำให้ต้นไม้ปลิว ลูกเห็บตก และกองหิมะเป็นกองพะเนิน ทั้งหมดที่ฉันสามารถเห็นได้ในขณะที่เติบโตในเพนซิลเวเนียฉันเริ่มต้นจากการเป็นวิชาเอกฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) แต่ความสนใจจริงๆ ของฉันคืออุตุนิยมวิทยา ซึ่ง MIT เปิดสอนเฉพาะหลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษาเท่านั้น
โชคดีที่มหาวิทยาลัย
ค่อนข้างตามใจฉัน และฉันได้รับอนุญาตให้รวมวิชาฟิสิกส์เข้ากับวิชาอุตุนิยมวิทยาระดับบัณฑิตศึกษาหลายวิชา เพื่อรับปริญญาลูกผสมในสหวิทยาการ ในขณะที่ฉันจบปริญญาเอกด้าน กับเพื่อนบางคนทำให้ฉันคิดถึงการสร้างเครือข่ายเรดาร์ตรวจอากาศโดยใช้ “แบบพาสซีฟ” แทนที่จะใช้ไซต์เรดาร์แบบ
“แอคทีฟ” แบบดั้งเดิม ระบบเรดาร์แบบพาสซีฟมีราคาถูกกว่าระบบแบบแอกทีฟเกือบร้อยเท่า ซึ่งต้องใช้ส่วนประกอบราคาแพง เช่น เครื่องส่งไฟฟ้าแรงสูงที่ทรงพลังและเสาอากาศขนาดใหญ่ ฉันเขียนถึงหัวหน้าห้องปฏิบัติการวิจัยสองสามแห่งและรู้สึกประหลาดใจที่พวกเขาไม่เพียงแค่อ่านจดหมายของฉัน
เท่านั้น แต่ยังต้องการให้ฉันบินออกไปเพื่ออธิบายแนวคิดของฉันด้วย หนึ่งในการเดินทางเหล่านี้พาฉันไปที่ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด ที่ซึ่งฉันได้เป็นนักวิทยาศาสตร์รับเชิญในปี 1991 และเริ่มพัฒนาและทดสอบแนวคิดเครือข่ายเรดาร์ใหม่ของฉันอย่างไรก็ตาม ไม่นานนัก ฉันก็ฟุ้งซ่านว่าเรารู้จริงน้อย
เพียงใดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในระบบสภาพอากาศเลวร้าย ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 ยังไม่มีใครสามารถจำลองลมภายในพายุทอร์นาโดได้ ดังนั้นจึงไม่มีใครรู้ว่าพายุทอร์นาโดมีความรุนแรงเพียงใด หลังจากอ่านวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง ฉันตัดสินใจว่าวิธีการทางเทคโนโลยีและลอจิสติกส์
ที่มีความทะเยอทะยานมากขึ้นสามารถขจัดความไม่รู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเหล่านี้ออกไปได้ ดังนั้นในปี 1994 ฉันจึงตัดสินใจเปลี่ยนโฟกัส โดยออกจาก NCAR เพื่อรับตำแหน่งอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยโอคลาโฮมา ซึ่งฉันได้พัฒนาระบบเรดาร์ตรวจอากาศเคลื่อนที่ต้นแบบที่เรียกว่า
เป็นเรดาร์
ตรวจอากาศ Doppler ที่ทันสมัยซึ่งติดตั้งบนรถบรรทุก แนวคิดนั้นเรียบง่าย แทนที่จะรอสภาพอากาศที่น่าสนใจมาหาฉัน ฉันขับรถไปที่สภาพอากาศ (เช่น Hurricane Isabel) และล้อมรอบด้วย DOW และเครื่องมืออื่นๆ ในช่วงสองสามสัปดาห์แรกของการทดสอบ DOW
ทำการตรวจวัดใหม่ที่สำคัญภายในพายุทอร์นาโด ซึ่งทำให้ทีมของฉันสามารถสร้างแผนที่ 3 มิติของพายุทอร์นาโดได้เป็นครั้งแรก ด้วยข้อมูลใหม่ที่เข้ามาทุกนาที เราสามารถเฝ้าดูกระแสลม เศษขยะ และทุ่งฝนที่วิวัฒนาการใกล้เคียงกับเวลาจริงตั้งแต่ปี 2538 DOW และผู้สืบทอดได้สำรวจ
และทำแผนที่ทุ่งลมของพายุทอร์นาโดมากกว่า 140 ลูก ซึ่งรวมถึงพายุทอร์นาโดที่รุนแรงที่สุดที่เคยมีการบันทึกไว้ ซึ่งพัดถล่มเมืองมัวร์ รัฐโอกลาโฮมา ในปี 2542 ด้วยลมใกล้พื้นผิวที่ 142 m s –1 ; และพายุทอร์นาโดขนาดใหญ่ที่สุด 2 ลูกที่เคยมีมา โดยลูกหนึ่งเกิดในช่วงการระบาดเดียวกัน
ในปี 2542 และมีแกนหมุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1,600 เมตร นอกจากนี้ เรายังได้ทำแผนที่พฤติกรรมอันน่าทึ่งของกระแสน้ำวนหลายลูก ซึ่งเหมือนกับพายุทอร์นาโดขนาดเล็กภายในพายุทอร์นาโด และเชื่อว่าจะสร้างความเสียหายจากพายุทอร์นาโดที่เลวร้ายที่สุด
ตั้งแต่พายุทอร์นาโดไปจนถึงผู้ก่อการร้ายหลังจากเก้าปีที่โอคลาโฮมา ความคิดของครอบครัวและการไม่ชอบการเมืองเชิงวิชาการทำให้ฉันต้องกลับไปที่โบลเดอร์ ซึ่งฉันก่อตั้งบริษัทที่ไม่แสวงหาผลกำไรชื่อ มีนักวิจัยด้านสภาพอากาศรุนแรงเพียงไม่กี่รายที่ทำงานนอกมหาวิทยาลัยหรือห้องปฏิบัติการ
ที่จัดตั้งขึ้น แต่จนถึงตอนนี้ การทดลองของเราดูเหมือนจะประสบความสำเร็จ ขณะนี้ DOW มีให้บริการสำหรับผู้ตรวจสอบหลักในฐานะ “สิ่งอำนวยความสะดวกระดับชาติ” โดยไม่เสียค่าใช้จ่ายในโครงการให้ทุนของพวกเขา และกลุ่มนักวิจัย 3 คน ช่างเทคนิค ผู้ดูแลระบบ และฉันกำลังค้นหาวิธีใหม่ๆ ในการใช้งานอย่างต่อเนื่องในเดือนกันยายน พ.ศ. 2539 ฉันและทีมงาน
แนะนำ ufaslot888g