那是1935年劳动节的周末，一场强大的飓风正径直向古巴袭来。至少，这是部分由海上船只生成的最新预测轨迹所显示的。
风暴来袭前不到一天，泛美航空公司(Pan Am)一名从基韦斯特飞往哈瓦那的水上飞机飞行员注意到一件事:一片巨大的云堤比应有的位置更靠北。
风暴预报会不会是错的?
居住在古巴的美国侨民兼飞行员伦纳德·j·波维(Leonard J. Povey)自愿去寻找答案。他爬进开放式驾驶舱的柯蒂斯鹰II双翼飞机，飞越佛罗里达海峡，确定了风暴的位置，并得知风暴正在向北移动，进入佛罗里达群岛。古巴将幸免，但群岛处于飓风的靶心。
天气预报员发出警告称，一场毁灭性的风暴正在向热带岛屿移动。但这一警告来得太晚，无法进行有效的疏散。9月2日，风暴袭击了中礁岛，造成400多人死亡，其中许多是一战老兵，他们在海外高速公路(Overseas Highway)的一段工作，这是联邦救济项目的一部分。
波维的飞机是第一个专门为飓风定位而飞行的飞机。他成为这种飞行的倡导者，敦促国会实施一项永久性的计划，对热带气旋进行空中侦察。
今天，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)管理着一支小型飞机机队，它们飞进猛烈飓风的中心，经历几秒钟内就能使飞机骤降数百英尺的大风。
迈阿密大学海洋与大气合作研究所(CIMAS)的科学家们是这些任务的骨干，他们部署了一种名为“落差探空仪”的复杂天气监测设备，测量从飞机降落到地面的温度、压力、湿度和风速。
这些数据被实时发送到迈阿密的国家飓风中心，气象学家利用这些信息发布预报，帮助应急管理人员为风暴影响做好准备。
“从他们的实地工作中获得的数据和物理理解对我们继续努力改进飓风轨迹预测至关重要，最重要的是，拯救生命，”CIMAS主任本·柯特曼(Ben Kirtman)说，该中心是罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院的一部分，他在那里担任大气科学教授，同时也是威廉·r·米德尔顿三世地球科学的捐赠主席。
随着通常抑制飓风活动的El Niño条件即将结束，海面温度升高和气候变化都导致飓风季节日益活跃和更强的风暴，部署在侦察飞行上的CIMAS科学家正被推向极限。
CIMAS的科学家Jason Dunion说:“这是一个令人筋疲力尽的速度。”他指导的飓风现场项目是CIMAS和NOAA飓风研究部在大西洋大气与气象实验室的合作项目，该实验室位于罗森斯蒂尔学院与里肯贝克堤道的对面。
例如，破纪录的2020年出现了30次命名风暴，其中包括14次飓风，这是NOAA两架P-3涡轮螺旋桨飞机(昵称Kermit和Miss Piggy)和湾流IV喷气式飞机(昵称Gonzo)有史以来最繁忙的季节之一。科学家在那个季节记录了86次飞行和678小时的飞行时间。
“对我们来说，问题总是‘接下来会发生什么?’”迪尼恩说。“赛季早期的活动并不总是决定之后会发生什么。现在所有的因素都表明，我们将迎来非常繁忙的一年。”
他指出，飓风贝丽尔创造了各种记录——大西洋盆地有史以来最早的5级风暴就是其中之一。“这很不寻常。贝丽尔是一场来自佛得角的风暴，起源于非洲西海岸。“我们通常要到8月或9月才会看到这种风暴。所以，我们显然走在了潮流的前面。”
在佛罗里达州中部的莱克兰林德国际机场，飓风猎人总是为即将到来的事情做好准备，Dunion说。船员和科学家早在季节开始前就测试了他们的仪器，并不断进行其他与风暴相关的研究，其中一些涉及新技术。
但是，即使卫星技术和计算机模型的进步使预报员能够跟踪和监测风暴，飓风猎人的角色对于风暴预测仍然至关重要，因为“不可能通过任何其他方式获得现场数据，”CIMAS的高级研究助理凯瑟琳·塞尔伍德(Kathryn Sellwood)说，她在罗森斯蒂尔学院获得气象学和物理海洋学硕士学位。
“卫星技术越来越好，但仍有局限性;他们只能看到这么多，”她解释道。“飓风基本上是一组有组织的风暴云。而且很多卫星都不擅长透视云层。有些人可能只能透过最上层的薄卷云看到。其他人可能无法透过冰看到东西。所以，仅仅从卫星上看，你无法真正看到飓风的整个3D结构。”
在一次飞行任务中，飓风猎人在风暴中飞行了长达8小时的图4和蝴蝶图案，使用后置的尾部多普勒雷达连续测量降水和风的近垂直横截面，提供风暴内核的CAT扫描。“从海面上方一直到风暴的顶部，都是如此，”杜恩解释说。“虽然这些数据也用于研究目的，但我们在空中的主要目标是将信息发送给国家飓风中心和世界各地的建模中心，以改进预测。”
他的团队也一直在试验无人机，从p -3上部署无人机，并在被认为对有人驾驶的飞机不安全的高度飞行。
“它们让我们能够测量我们通常不会飞入的部分风暴，即500英尺以下的边界层，”CIMAS科学家张军(Jun Zhang)说。他曾将无人机部署到飓风伊恩(Ian)和一年后的飓风塔米(Tammy)中。飓风伊恩是一场大型气旋，在2022年给佛罗里达州西南部造成了广泛破坏。
在罗森斯蒂尔学院获得应用海洋物理学硕士和博士学位的张指出，NOAA的科学家正在利用这些无人驾驶飞机以及位于大西洋西部、加勒比海和墨西哥湾的无人驾驶帆船的数据来改进预测模型。
Dunion对长航时无人驾驶飞机的潜力感到兴奋，他希望飓风研究部门能很快部署这种无人机。
“我们在一次飞行中平均会飞过风暴中心三次。我们只能待这么长时间。”“但想象一下，如果我们能留下一架无人机，它可以像哨兵一样在天空中飞行几个小时，连续测量压力随时间的变化。这是我们的未来。”
但即使是无人机也有局限性。“在我们真正依靠这项技术之前，我们必须对其进行验证，”塞尔伍德说。在飓风猎人航班上，他的任务是收集从投下探空仪收集的数据，对其进行质量控制，然后将其公之于众。“为了相信我们从这些新仪器中获得的数据，我们需要将其与我们熟悉的、多年来一直使用并有信心的其他观察结果进行比较。”
所以别指望飓风猎人舰队会被封存。美国空军预备队的第53天气侦察中队在密西西比州比洛克西的凯斯勒空军基地飞行WC-130J大力神飞机，执行与NOAA类似的任务。
“他们收集的数据对我们来说非常重要。没有它，我们只能用卫星来估计风暴的强度，”丹尼尔·布朗说，他是国家飓风中心的高级飓风专家和预警协调气象学家。“卫星就像从远处拍摄(风暴)系统的x射线。我想说，飓风猎人正在测量风暴的内部，做最重要的活组织检查。”
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