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翅膀下的浪潮

波浪,风和滑动鹈鹕之间的错综复杂的舞蹈首次制定了

这是一个常见的视线:鹈鹕沿着海浪滑动,右边。这些鸟类使这种冲浪看起来毫不费力,但实际上涉及的物理学给他们一个大的提升并不简单。

加州大学圣地亚哥的研究人员最近开发了一种理论模型,描述了海洋,风和飞行中的鸟类的互动在近期杂志中的纸张中运动生态学

uc san diegomechanical engineering PhD student Ian Stokes and adviser Professor Drew Lucas of UC San Diego’s Department of Mechanical and Aerospace Engineering and Scripps Institution of Oceanography found that pelicans can completely offset the energy they expend in flight by exploiting wind updrafts generated by waves through what is known as wave-slope soaring. In short, by practicing this behavior, seabirds take advantage of winds generated by breaking waves to stay aloft.

研究人员表示,该模型可以用来开发更好的算法,以控制需要长时间在水上飞行的无人机。潜在的用途还不止于此。

“有一个生物学家和鸟类学家的社区,研究可以使用它的鸟类飞行的代谢成本,并了解他们的研究如何与理论的估计进行联系。同样,我们的模型为通过膨胀产生的风产生了基本预测,这对研究海洋和大气如何互动以改善天气预报的物理学家来说是重要的,“斯托克斯说。

“这是一个有趣的项目,因为它表明了波浪如何实际上移动空气,使风变得风。如果您是一只精明的鸟,您可以优化如何移动到轨道波浪并利用这些上升器。由于海鸟长距离寻找食物,因此益处可能是显着的,“卢卡斯说。

当然,斯托克斯和卢卡斯不是第一个研究鹈鹕和其他鸟类硬连线的大气层的科学家,所以他们可以为其他活动提供能量。几个世纪以来,人类已经灵感来自于利用风的力量和飙升飞行的力量和模式的鸟类的启发。

这就是它如何与Stokes开始,谁现在是在UC San Diego的博士学位的第二年。作为一名UC Santa Barbara本科,Stokes,Surfer和Windsurfer在他的off时,需要一个项目为他的高级物理课程,并思考将他陪伴在波浪上的鸟类。当他仔细观察时,他赞赏他们的飞行动态与环境流体动力学的联系,是UC圣地亚哥的科学家专业。该项目最终转变为卢卡斯的硕士学位,从奇皮斯皮斯汲取灵感,他寻求了解海洋与大气之间的相互作用。

波浪坡飙升只是海鸟的许多行为之一,可以利用环境中的能量。通过进入这些可预测的模式,鸟类能够更有效地觅食,旅行和找到伴侣。

“当我们感谢他们掌握流体,不断变化的海洋环境时,我们深入了解塑造我们世界的基本物理,”卢卡斯说。



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