大西洋飓风季正在如火如荼地进行,科学家们正在部署一个不太可能的盟友:虎鲨。迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、气候与地球科学学院的研究人员自2023年以来一直在为鲨鱼装上高科技传感器,但随着飓风预测变得越来越紧迫,2026年的项目大幅扩展。这些传感器大小约为智能手机,记录水温、盐度和深度,随着鲨鱼在海洋层中游动。这些数据填补了飓风预测中的一个关键空白,而飓风预测在很大程度上依赖于对海洋热含量和结构的理解。 飓风从温暖的海水中汲取能量,尤其是在最上层。但真正的动态发生在水下,温度和盐度的梯度决定了热带低气压是会消散还是会爆发成五级怪兽。传统收集这些数据的方法,如阿尔戈浮标(自主漂流浮标)和飞机投放传感器,成本高昂,且常常错过关键区域。相比之下,鲨鱼正好游动在科学家最需要数据的地方。虎鲨尤其是理想的候选者,因为它们活动范围广,潜入300米或更深的水域,并能耐受飓风经常增强的咸淡水沿海水域。 根据2026年8月的最新报告,目前的项目涉及大约30只在墨西哥湾和西大西洋活动的标记鲨鱼。每个标签在鲨鱼浮出水面时通过卫星传输数据,提供近实时的海洋状况更新。在2025年飓风季,鲨鱼数据帮助气象学家优化了两场重大风暴的强度预测,尽管研究团队小心地指出,鲨鱼是现有监测系统的补充,而不是替代品。2026年季节已经出现了活动增加,气象学家密切关注鲨鱼标签的数据,因为几场热带系统正在发展。 技术本身正在迅速改善。早期的标签电池寿命仅为六个月,数据存储有限。2026年的型号可持续使用长达两年,并包括加速度计,跟踪鲨鱼的运动,给科学家提供关于捕食行为和迁徙模式的额外见解。这还有一个附带好处:海洋生物学家在获取飓风数据的同时,了解更多关于虎鲨生态的信息。这是一个罕见的案例,两个科学学科从同一工具中同样受益。 批评者指出,该项目仍然是小规模和地理限制的。三十只鲨鱼无法覆盖整个大西洋盆地,也不能保证标记的鲨鱼在飓风形成时会在合适的位置。此外,还有动物福利问题,尽管标记过程是非侵入性的,设备最终会脱落。更大的问题是可扩展性。研究人员能否在不干扰种群或超出预算的情况下标记数百只鲨鱼?迈阿密大学团队正在探索与NOAA(国家海洋和大气管理局)和美国海军的合作,这两者都表示如果早期结果能够持续,他们有兴趣扩大该项目。
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科学家为鲨鱼装上传感器以获取飓风情报
迈阿密大学的研究人员正在为虎鲨装上气候传感器,将顶级捕食者变成移动气象站。这些鲨鱼潜入飓风获取能量的海洋深层,收集温度和盐度数据,从而改善风暴预测。这是海洋生物学与气象学的奇妙结合,可能会拯救生命。
我的看法
这是一种真正推动变革的拼搏跨学科思维。飓风预测多年来一直停滞在渐进改善的模式中,从超级计算机和卫星分辨率提升中榨取微薄的收益。与此同时,鲨鱼一直在那些决定预测成败的数据稀缺区域游动,直到最近才有人想到搭便车。这种做法非常务实。 真正的考验在这个季节。如果鲨鱼数据帮助气象学家准确预测快速增强事件或正确预测减弱趋势,项目将迅速扩展。NOAA应该在这方面投入资金,而不是再花钱在另一颗卫星上,后者的功能与上一颗相似达90%。如果这对飓风有效,为什么不在太平洋上对台风也试试呢?在日本附近标记一些大白鲨,让它们来做这项工作。我们在飓风技术上花费了数十亿,但其强度预测的准确性几乎与抛硬币相当。让鲨鱼试试吧。
接下来会发生什么
迈阿密大学团队计划到2026年9月将标记的鲨鱼数量增加一倍,重点关注加勒比海和卡罗莱纳州沿海水域,这些地方的飓风经常迅速增强。NOAA正在进行为期六个月的试点评估,以评估鲨鱼数据对操作预测的影响,结果预计在2027年初公布。如果试点成功,预计将会有更大规模的联邦投资,并可能将鲨鱼数据整合到官方国家飓风中心模型中。 除了飓风,其他研究人员也在关注这一技术的不同应用。有讨论提到在印度洋为鲸鲨标记,以监测季风模式,甚至使用锤头鲨实时追踪海洋酸化。海洋生物学界对这是否代表了对野生动物的可持续利用存在分歧,还是为动物工具化设定了令人担忧的先例。随着项目的扩展,这场辩论将会加剧。 2026年大西洋飓风季将持续到11月30日,气象学家预测由于创纪录的海洋温度,活动将高于平均水平。如果今年秋天美国东海岸发生重大风暴,鲨鱼数据的表现将受到密切关注。成功的预测可能会使这一项目在两年内从小众实验转变为标准操作程序。
历史告诉我们什么
利用动物收集环境数据并不是新鲜事。在第二次世界大战期间,美国海军训练鸽子引导导弹,苏联则利用海豚进行水下地雷探测。在1970年代,研究人员开始为海象标记温度传感器,以绘制南极水域的地图。这些早期的生物记录工作证明了动物能够进入人类无法直接研究的环境,这些环境要么过于恶劣,要么成本过高。鲨鱼飓风项目是这一理念的最新版本,但有一个关键的不同:数据直接输入影响数百万人的操作预测系统。之前的动物传感器项目主要用于纯研究,而这个项目则具有直接的实际利益。