分析海洋溫度預測颶風強度

由于溫暖的海水能夠為颶風提供能量并維持其在海洋上的攪動和行進，因此科學家可根據準確的水溫數據來預測風暴的強度。基于這一原理，NOAA的海洋生態系統和氣候研究所開發出了一種更小巧、緊湊的海洋漂流浮標，其將顯著改進颶風行進路徑上水溫和其他數據的收集，提升颶風強度預測的準確度。此外，新型浮標還能與各種飛機型號兼容，其比只能裝載于颶風獵人C-130J飛機的舊式浮標更易部署，可確保在危險的颶風登陸前全部就位。

通常情況下，漂流浮標會在颶風經過前一天左右部署完畢。它們能夠傳輸氣壓、風速、海面溫度及海平面下方150米內的水溫等有關數據，并可通過衛星通信線路進行實時傳輸。

借無人機收集高空風暴數據

想對颶風進行預測，僅靠地面觀察和衛星數據遠遠不夠。而借助飛機可直接獲取和收集高空的風暴系統數據，因此NOAA聯手美國航天局（NASA）等機構，于今秋在大西洋颶風區部署了兩架大型無人機，以便更好地了解和預測該區的颶風。

9月初，一架“全球鷹”（Global Hawk）飛抵弗吉尼亞州瓦勒普斯發射場，啟動了NASA主導的最新颶風科研項目——“颶風和強風暴哨兵”任務。該任務是NASA“地球探險任務”中的一項，旨在研究颶風和熱帶風暴的形成過程以及強度變化。此次任務結束后，NASA還計劃在2013年和2014年的颶風季再次開展這些任務。

在為期一天的飛行中，這架無人機對大西洋颶風“萊斯利”進行了長達10小時的數據收集。它攜帶了云物理激光雷達、掃描式高分辨率干涉儀和下投式探空儀系統，主要任務是對颶風的周圍環境進行取樣，如風速、風向、降水，甚至是風暴下方的海平面飛沫等。而這一任務的關鍵在于500個下投式探空儀，它們能從高空下落穿越颶風，并在此過程中進行相關測量。

按計劃，另一架“全球鷹”也會在短期內抵達瓦勒普斯。它將攜帶高空單片微波集成電路探通輻射計和颶風成像輻射計等設備，對颶風內部和風暴的形成進行研究。兩架“全球鷹”均由地面控制臺進行遠程控制。它們的翼幅為115英尺，最高飛行高度可達6萬5千英尺，并可在空中停留28小時。

測繪颶風海面風圖

了解熱帶風暴的結構是作出更準確預測的關鍵。例如，即將形成颶風風眼的風的變化能夠指示出它的強度也將發生改變。NOAA位于科羅拉多州立大學的科研機構就開發出了一種新技術，能夠將源自衛星和飛機的觀測結果相結合，生成高度精確的颶風海面風圖，其分辨率可達10米。這些信息尤為重要，特別是在風暴的登陸過程中。而將可能的觀測值相互糅合并在一張風圖上展現，對于研究人員而言具有重大的實用意義。

構建新型計算機模型系統

眾所周知，預測將有多少次颶風活動發生在給定的颶風季極其困難，但NOAA下屬的地球物理流體力學實驗室或能改變這種狀況。該實驗室開發出了一種復雜而精細的新型計算機模型實驗系統，能夠用于預測北大西洋的季節性颶風頻率。如果進一步的研究證實了這一系統預測的準確性，該系統可被用于預測颶風季前7個月的熱帶風暴頻率，并對季節性颶風活動的年度變化做出預測。

利用新型衛星傳感器定位風暴中心

熱帶風暴預測中最具挑戰的方面之一就是定位新形成的或是正在形成的風暴中心。一旦確定風暴中心，氣象學家就可啟動模擬測試并利用相關數據進行預測。在白天，這一工作還相對易于開展，科研人員可借助衛星觀測結果識別出低壓系統周圍的低空云層和指示性螺旋，定位出風暴中心。而在晚上，由于不能利用可見光的觀測結果，紅外傳感器也無法分辨出低空云層和海平面的區別，定位風暴中心就變得十分困難。

為解決這一難題，NOAA在大氣領域的合作科研機構嘗試使用了新型的日夜波段衛星傳感器，它搭載于美國國家極地軌道運行環境衛星之上。這種傳感器十分敏感，因此它僅借助反射的月光也能在黑夜里辨識出風暴中心。這意味著科學家能夠搶占先機對相關數據進行分析和提煉，并由此提升風暴的預測水平。