Независимо от того, находитесь ли вы на берегу моря или посреди Великих равнин США, мало что может быть более ужасным, чем очень, очень плохая погода. Любой, кто пережил такие ураганы, как Катрина в 2005 году или Сэнди в 2012 году, может засвидетельствовать их разрушительную ярость. Хотя наводнения представляют собой серьезную проблему, самой непосредственной угрозой от ураганов являются их мощные ветры, которые в худшем случае могут достигать скорости более 150 миль (241 км) в час - этого достаточно, чтобы сломать деревья, как ветки, повалить коммунальные предприятия. столбы, срывают крыши и сносят стены домов. Такой шторм может сделать территорию необитаемой на недели или даже месяцы.
Даже внутри страны нам все еще приходится опасаться торнадо - вращающихся столбов воздуха, которые могут внезапно обрушиться на меньшую территорию при скорости ветра от 100 миль (161 км/ч) до 300 миль (482 км/ч). Торнадо, обрушившееся на город Джоплин, штат Миссури, в 2011 году унесло жизни 162 человек и нанесло ущерб примерно в 2,8 миллиарда долларов. И, по мнению ученых, в будущем эти страшные бури могут стать еще более мощными благодаря изменению климата.
Это плохие новости. Но если у этих зловещих темных облаков есть и положительная сторона, так это то, что технологии могут помочь нам лучше противостоять разрушительному разрушительному действию мощных ветров. Вот несколько наиболее полезных способов, с помощью которых технологии могут спасти людей от штормов.
10: Суперкомпьютеры
Чтобы понять, как работают ураганы, и предсказать их поведение, метеорологи в последние годы обратились к новому инструменту прогнозирования: мощным суперкомпьютерам, которые создают сложные виртуальные модели сезонов ураганов. Перед началом летнего сезона ураганов ученые Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) собирают огромное количество данных с метеорологических спутников и вводят их в суперкомпьютер в Центре прогнозирования климата в Гейтерсберге, штат Мэриленд. Затем сложная компьютерная программа моделирует взаимодействие атмосферы и океана, чтобы предсказать, когда возникнут штормы, насколько они будут сильными и как они будут себя вести.
Правительственные синоптики настолько убеждены в ценности такого моделирования, что недавно модернизировали свои суперкомпьютеры, чтобы они могли выполнять невероятные 213 триллионов вычислений в секунду (примерно в 200 000 раз быстрее, чем iPad), и сохранять 2000 терабайт данных - это примерно эквивалентно 2 миллиардам цифровых фотографий. Вся эта мощь уже повысила точность их прогнозов погоды на 15 процентов. В результате у людей в районах, подверженных ураганам, появляется немного больше времени на подготовку и эвакуацию.
Как объяснил представитель Национальной метеорологической службы Энди Нэш в интервью 2013 года: «Вместо того, чтобы, может быть, три дня знать, куда [ураган] Ирэн собирается пойти, может быть, это три с половиной или четыре дня».
Чтобы предоставить более качественные данные для моделирования, NOAA имеет новый массив метеорологических спутников, которые делают трехмерные тепловые изображения атмосферы.
9: Улучшенный метеорологический радар
Торнадо представляют собой страшную угрозу не только потому, что они ежегодно убивают сотни людей в США, но и потому, что их долгое время было трудно предсказать и отследить. Но синоптики Национальной метеорологической службы теперь используют технический прогресс, который, как они надеются, позволит им лучше предсказывать, куда направляются торнадо.
Существующая радиолокационная система службы NEXTRAD долгое время опиралась на 150 массивных радиолокационных антенн, разбросанных по всей стране, которые установлены на специальных башнях высотой в несколько этажей и отслеживают штормы, которые находятся на расстоянии более 100 миль (162 км). Но у старой системы есть ограничения. Поскольку импульсы электромагнитного излучения, которые посылают антенны, распространяются по прямым линиям, Земля имеет тенденцию блокировать их обзор всего, что находится далеко, а также близко к земле. Получается слепое пятно, покрывающее около 75 процентов атмосферы ниже 1 километра (0.62 мили) на высоте, где часто бывает погода.
Радар CASA (Collaborative Adapting Sensing of the Atmosphere), система, разработанная консорциумом университетов, пытается заполнить эту зону покрытия огромным количеством меньших антенн, прикрепленных к зданиям и вышкам сотовой связи. В 2011 году исследователи обнаружили, что CASA помогла им увидеть, что торнадо в районе Чикаши, штат Оклахома, поворачивает на север, и направить службы экстренного реагирования в пострадавший район в течение нескольких минут.
8: Крыши с защитой от циклонов
Во время сильного шторма один из самых больших рисков - снести крышу с вашего дома. Сильные ветры, дующие над вашим домом, будут оказывать внутреннее давление на дальнюю стену, которая находится с подветренной стороны, толкать наружу противоположную стену и боковые стены и толкать крышу вверх. Если балки вашей крыши не соединены прочно, крыша поднимется, оставив стены вашего дома без какой-либо боковой устойчивости или распорок. Это, в свою очередь, заставит их рухнуть наружу, так что ваш дом будет казаться взорвавшимся.
Так часто случается, особенно во время торнадо. За пределами зон ураганов большинство строительных норм и правил требуют, чтобы стропильные фермы крепились к верхней части наружных стен только с помощью 3,5-дюймовых (9-сантиметровых) гвоздей. Этих соединений достаточно, чтобы выдерживать кратковременные порывы ветра со скоростью до 90 миль (145 километров) в час. Но даже торнадо EF1 (наименьший класс смерчей) будет иметь гораздо более сильный ветер.
В будущем вы, возможно, сможете купить дом, построенный из сверхпрочного углеродного волокна или из кевлара, материала, используемого в пуленепробиваемых жилетах, которые могли бы выдержать такие нагрузки невредимыми. А пока
вы можете установить «ураганные зажимы» из оцинкованной стали, которые скрепляют части ферм или стропил в доме. Они укрепляют крышу, чтобы она могла выдерживать порывы ветра со скоростью 110 миль в час (177 километров в час). Двухэтажный дом площадью 2500 квадратных футов можно оборудовать клипсами примерно за 550 долларов, включая работу.
7: Штормовые двери
Даже если ваш дом не снесло сильным ураганом, ваш парадный вход может серьезно пострадать. Это нехорошо, особенно если вы надеетесь защититься от непогоды, а также от мародеров, которые иногда пользуются погодными катаклизмами.
Научно-исследовательский центр по ветру Техасского технологического института на самом деле проверяет двери на устойчивость к шторму, используя гигантский воздушный пузырь, который имитирует силу торнадо EF5, самого мощного смерча в мире. (Вот список дверей, которые они протестировали.) Один из самых современных продуктов, дверь Curries StormPro 361 и рама в сборе, по сути представляет собой дверь в двери со стальной полостью 10-го калибра. снаружи, который содержит слой полиуретановой амортизации и второй слой стали внутри.
Но эта дверь стоимостью более 5 500 долларов может быть потрачена впустую, если у вас есть другая, более серьезная уязвимость - внутренний гараж с раздвижной дверью. Такие двери печально известны своей хрупкостью, и если ваша выйдет из строя во время торнадо, вы получите большое внутреннее давление внутри вашего дома, которое потенциально может разрушить ваши стены и потолки.
Защититесь от этого, выбрав хорошую жесткую гаражную дверь и наняв техника, который утяжелит систему противовеса двери. Это сделает его менее склонным к сворачиванию при сильном ветре. Вы также можете купить специально разработанную систему крепления, такую как Secure Door.
6: Нерушимые стены
Даже если ваша крыша и двери не поддаются торнадо или урагану, мощные ветры будут давить прямо на ваши стены - и, возможно, сбрасывать в них большие куски мусора на скорости 200 миль (321 км) в секунду. час. Так что, если вы хотите, чтобы дом был защищен от непогоды, у вас также должны быть прочные стены.
К счастью, еще в конце 1960-х годов изобретатель по имени Вернер Грегори разработал новую технологию: изоляционные бетонные формы, или ICF, в которых используются формы из полистирола, которые скрепляются по типу шпунт-паз, с пластиковыми или стальными соединителями.. Попробуйте представить действительно большие и прочные блоки Lego, и вы поймете общую идею. После того, как строительные блоки установлены, для армирования вставляется стальной каркас, а в пластиковые формы заливается бетон. В результате получается воздухонепроницаемая, изолированная, огнестойкая стена толщиной 2 фута (61 сантиметр), достаточно прочная, чтобы выдерживать сильный ветер.
Одна из таких систем защиты от торнадо, стена ARXX ICF, предназначена для противостояния объектам, движимым ветром со скоростью 250 миль в час (402 километра в час).
ARXX утверждает, что использование технологии ICF не намного дороже, чем использование обычной древесины и строительного раствора, и что на самом деле это значительно снизит ваши расходы на отопление и охлаждение, потому что здание ICF обычно использует на 44 процента меньше энергии для обогрева и На 32 процента меньше для охлаждения.
5: Небьющаяся Windows
Существует старый миф о том, что открытие окон во время торнадо или урагана уравняет давление внутри и снаружи дома, позволяя буре пройти через ваш дом, не разрушая его. К сожалению, это не так. Открытое окно обеспечивает только свободный путь для высокоскоростного мусора и может привести к еще большему давлению в доме. Итак, вы хотите, чтобы ваши окна были закрыты во время шторма. Но вы же не хотите, чтобы они разбились и в вас полетели острые как бритва осколки стекла.
Одним из решений является использование ударопрочного стекла. (В таких местах, как южная Флорида, где ураганы представляют собой постоянную угрозу, строительные нормы и правила уже требуют, чтобы вы делали это.) Есть два распространенных типа небьющегося стекла. Первый состоит из двух листов стекла, разделенных внутренней пластиковой мембраной. Это делает окно более прочным даже при многократном ударе, а мембрана не дает осколкам разлететься во все стороны, если окно все же разобьется. Второй тип использует пластиковую пленку, нанесенную на внешнюю поверхность стекла для улавливания осколков, но она не такая прочная.
Ударопрочный не обязательно небьющийся. Вот почему на всякий случай закройте окна фанерой. Вместо того, чтобы прибивать дерево на место, используйте такой продукт, как зажим для окон PlyLox, который застревает в углах оконного проема и сопротивляется выталкиванию. В ходе испытаний зажимы выдержали удар и давление ветра со скоростью до 150 миль (241 километр) в час.
4: Системы крепления конструкций
Еще в 1921 году мощный циклон пронесся над деревней Минт-Спринг, штат Вирджиния, и сорвал с фундамента каркасный дом, принадлежавший семье Баллью, на секунду поднял его в воздух, а затем швырнул в дом в землю, примерно в 50 футах (15 метрах) от его первоначального местоположения. Глава семьи, находившаяся в доме, была найдена среди обломков в бессознательном, но все еще живом состоянии, а ее маленький сын был также найден живым неподалеку в поле, как сообщает местная газета.
Инженеры подсчитали, что требуется всего лишь скорость ветра 105 миль (169 километров) в час - примерно столько же достигает торнадо EF1 - чтобы создать достаточную подъемную силу или вертикальное всасывание, чтобы снести крышу с дома.
Конечно, это не то, что вы хотите, чтобы с вами случилось. Вот почему вы можете рассмотреть возможность использования тросовой системы, такой как Cable-Tite, для крепления верхней части каркаса вашего дома к фундаменту. Вы можете затянуть кабели, чтобы создать постоянное нисходящее давление на ваш дом. Он предназначен для использования при новом строительстве или капитальном ремонте.
3: Более умная электрическая сеть
Даже грозы часто бывает достаточно, чтобы отключить электроэнергию в некоторых местах. А сильный шторм намного хуже. В 2012 году ураган «Сэнди» вырубил свет у 8,5 миллионов человек на восточном побережье, а через месяц после урагана около 36 000 человек в Нью-Йорке и Нью-Джерси все еще оставались без электричества.
Но проблема отключений электроэнергии, связанных с ураганом, может быть уменьшена, если коммунальные предприятия заменят нынешнюю устаревшую систему электропередачи «умными» сетями, оснащенными широким набором компьютеризированных датчиков и устройств управления для мониторинга спроса на электроэнергию и системы. производительность для более эффективного распределения электроэнергии. «Сеть» относится к электрическим проводам, подстанциям и трансформаторам, которые помогают вырабатывать электроэнергию, и так же, как в смартфоне есть встроенный компьютер, в интеллектуальной сети все, что связано с электрической сетью, компьютеризировано с помощью двусторонней цифровой технологии. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на центральные электростанции и линии электропередач, интеллектуальные сети могут также подключаться к местным источникам электроэнергии, таким как солнечные батареи и ветряные турбины.
Благодаря своим сенсорным возможностям интеллектуальные сети позволяют коммунальным предприятиям быстрее выявлять и устранять повреждения после ураганов. Они также обеспечивают децентрализованное хранение и выработку электроэнергии, так что местные районы, отрезанные от основных линий, все еще могут иметь некоторый доступ к электричеству. Несколько городов и штатов США уже внедряют интеллектуальные сети или ищут для этого финансирование.
2: Аварийное метеорологическое радио
Даже если вам удастся благополучно переждать ураган, вы, вероятно, столкнетесь с другой проблемой: невозможностью узнать, что происходит за пределами вашего ближайшего района. Наземные телефонные линии часто обрываются ветром, а башни сотовой связи, широкополосное подключение к Интернету и кабельному телевидению также уязвимы для сбоев.
Отключение от бюллетеней погоды в такой кризис может подвергнуть выживших еще большему риску. Вот почему желательно иметь погодное радио со специальным приемником, способным принимать передачи NOAA на УКВ (очень высоких частотах) каналах, которые невозможно услышать на обычном AM / FM-радио. Радиоприемники обычно имеют рукоятки и/или солнечные батареи, поэтому вы можете заряжать аккумулятор даже без электричества. Некоторые модели также оснащены сигнализацией для оповещения спасателей, фонариками и зарядными устройствами для мобильных телефонов. Цены варьируются от 20 до 200 долларов.
1: Телефоны старой школы
Помните старые добрые времена, когда у всех была простая медная телефонная линия, идущая в его или ее дом, и настенные розетки, к которым подключался телефон? А у самих телефонов были фигурные шнурки, которыми трубка крепилась к корпусу, и не нужны были батарейки?
Американцы быстро отошли от этой причудливой старой технологии в пользу беспроводных соединений сотовых телефонов и телефонов с передачей голоса по Интернет-протоколу (VoIP), которые используют широкополосные оптоволоконные кабели и преобразуют разговоры в цифровую информацию, точно так же, как веб-сайты или электронная почта.
С 2000 года, когда количество устаревших медных телефонных линий в США достигло пика в 186 миллионов, около 100 миллионов из них были отключены, и сегодня только каждое четвертое американское домохозяйство все еще имеет соединение с медным проводом. Телефонные компании считают их обслуживание слишком дорогим из-за сокращения спроса на стационарные телефоны.
Проблема в том, что, хотя эти современные телефонные соединения могут казаться лучшими, когда небо солнечное, в чрезвычайных погодных условиях они часто выходят из строя. Что еще хуже, батарейки в беспроводных и сотовых телефонах рано или поздно разряжаются. Старомодные телефоны, которые подключаются к медным линиям, напротив, обычно работают нормально, пока линия не находится на телефонном столбе, который рухнул во время бури. Вот почему вы должны держать под рукой старомодный телефон на случай чрезвычайных ситуаций. К сожалению, это может быть не тот вариант, который у вас будет намного дольше, но пользуйтесь им, пока можете.
Примечание автора: 10 способов, с помощью которых технологии могут спасти людей от штормов
Я всегда находил сильные штормы очень пугающими, с тех пор, как я был пятилетним ребенком, когда ездил с родителями в воскресенье, и мы услышали предупреждение о торнадо по радио, в котором описывалось, как циклон будет напоминают хобот слона. Весь тот день я сидел на заднем сиденье и смотрел в окна, наблюдая за тем страшным силуэтом в небе. Много лет спустя мне пришлось поехать во Флориду, чтобы сообщить о последствиях мощного урагана, и я был поражен, увидев причудливые разрушительные последствия такого шторма - например, полуразрушенный дом, где жалюзи в окнах одной из уцелевших стен были закручены в странные ДНК-подобные двойные спирали. Поговорив с людьми об ужасах пережить такую бурю, я рад видеть, что технологии могут помочь уменьшить бойню от будущих погодных катастроф.