鲨鱼:预测飓风的新型天然传感器

  • 特拉华大学的研究人员正在研究利用鲨鱼作为海洋传感器来改进飓风预测。
  • 鲨鱼能够感知大气压力的变化,并在风暴来临前离开海岸。
  • 收集到的数据(温度、盐度、深度)是对气象模型的补充,但不能取代传统方法。
  • 短鳍真鲨、蓝鲨、锤头鲨和大白鲨等物种都参与了这些研究。

鲨鱼能预测飓风吗?

鲨鱼,这些一直以来既令人着迷又令人恐惧的掠食者,或许​​会成为对抗飓风的意想不到的盟友。特拉华大学的研究人员正在研究如何利用这些动物作为天然传感器来获取海洋数据,从而帮助改进飓风预测模型。这个想法并不新鲜,但技术的进步正使其变得越来越可行。

另一方面,多项研究表明,鲨鱼能够感知大气压力的变化,并在风暴来临前调整自身行为。这种能力使它们得以生存数百万年,或许可以用来更好地了解飓风的动力学。虽然这并非直接的预测方法,但它们提供的信息却非常宝贵。

特拉华大学的一项开创性项目

特拉华大学海洋科学与政策学院的一个研究团队启动了一个项目,该项目将小型电子设备植入鲨鱼的背鳍中。这些传感器可以记录水温、深度和电导率(一种与盐度相关的指标)。当鲨鱼浮出水面时,这些设备会将测量数据传输到卫星网络,使科学家能够实时监测海洋状况。

主要目标是测量海洋上层(即混合层)的温度。这一信息对于研究飓风至关重要,因为温暖的海水为飓风的增强提供了部分能量。首席研究员兼大学教授亚伦·卡莱尔向路透社解释说:“鲨鱼提供了一个新的研究机会,因为它们数量众多、分布广泛,而且比许多受保护的海洋哺乳动物更容易接近。我们对海洋上层的热含量非常感兴趣。”

本项目选定的鲨鱼种类包括短鳍真鲨、蓝鲨、双髻鲨和幼年大白鲨。研究人员前往离岸50至65公里的海域,用诱饵捕获鲨鱼。捕获后,他们将传感器安装在鲨鱼身上,检查其健康状况,然后将其放回大海。这些装置的设计使其能够随着时间推移而脱落,因此鲨鱼不会终生携带它们。

暴风雨期间鲨鱼的行为

除了本项目之外,其他研究也表明,鲨鱼会在飓风来临前离开近岸水域。2003年,鲍勃·休特博士与米歇尔·休佩尔和科林·辛普芬多弗合作发表了一项研究,分析了2001年热带风暴加布里埃尔期间幼年黑鳍鲨的行为。利用声学发射器获得的数据显示,这些鲨鱼在风暴过​​后离开了佛罗里达墨西哥湾沿岸的海湾,游向更深的水域,并在大约一两周后返回。

海洋研究组织OCEARCH的高级科学顾问休特解释说,决定性因素并非风雨,而是风暴来袭时气压的下降。“这种气压变化可以通过水体向下传递到海洋动物身上,”他说道。鲨鱼的内耳能够感知到这种气压下降,即使它发生在海洋上空。这种能力是与生俱来的,也是它们生存策略的一部分。

卫星追踪也证实了这些动向。海洋研究组织OCEARCH在其“全球鲨鱼追踪器”项目中,已在一百多条大白鲨身上安装了追踪设备。得益于这项监测,科学家们观察到,当热带气旋逼近时,它们的迁徙路线会发生改变。然而,休特尔解释说,许多鲨鱼会潜入更深的水域以躲避恶劣天气,因此在此期间,它们的追踪器会停止向卫星发送信号。

局限性和未来

尽管取得了这些进展,但专家们明确表示:鲨鱼不能直接用于预测飓风。休特尔幽默地说道:“我认为美国国家气象局和福克斯气象台的优秀团队在这方面比我们利用鲨鱼要得心应手得多。”但他补充说,鲨鱼的习性非常迷人,也是了解这些动物如何在世界海洋中生存了400亿年的另一种途径。

鲨鱼通过特拉华州传感器和行为研究收集的信息,是对现有海洋学和大气模型的补充。温度和盐度数据有助于校准飓风强度模型,而鲨鱼行为可以作为气压变化的早期指标。虽然它们不能取代卫星或飓风侦察机,但它们提供了来自海洋内部的独特视角。

然而,这些发现的结合为气象研究开辟了一条充满希望的途径。鲨鱼凭借其感知海洋环境的天然能力,成为科学家工具箱中的又一利器。虽然仍有许多问题亟待研究,但已知的信息表明,这些动物远不止是捕食者:它们是海洋的哨兵,在不知不觉中帮助我们更好地了解影响海岸线的极端天气现象。


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