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在一张地图上实时查看鸟类迁徙的地点

如果你像我一样,你可能很容易对天气预报感到厌倦。它往往是错误的,或者让我看到我不想看到的东西。

我在这里告诉你们,有一个更好的预测——鸟类的预测。

这项名为“鸟类预测”的预报提供了为期三天的全国上空将有多少只鸟类以及它们的位置。例如,在周二日落之后,BirdCast估计有74000颗流星将飞过纽约市的天空。这个工具是由康奈尔大学鸟类学实验室和其他几所大学开发的,它还能显示出大量的鸟类在天空中近乎实时地巡航。换句话说,这是雷达,不过是针对鸟类的。

这种预测技术在北美秋季迁徙接近高峰时特别有用。每年秋天,数十亿的候鸟向南迁徙,寻找食物和温暖的天气,有些飞了几千英里。著名的北极燕鸥从北极到南极洲进行了长达12000多英里的史诗般的旅程,这一距离超过了世界上最长的不间断商业飞行。

迁徙提供了一些短暂的后院天堂,即使是新手观鸟者。当它们经过你所在的那片绿地时,你可以看到各种独特的物种,如莺、画眉和麻雀在纽约中央公园。像BirdCast这样的预测地图有助于揭示从德克萨斯州南部到五大湖地区的迁徙热点。

这些工具也是鸟类的福音。每年有数亿只蝙蝠因撞上窗户而死亡,而导致光线迷失方向是造成这一问题的主要原因。天气预报可以帮助城市确定何时关灯,让更多有翅膀的行人安全通过。

看到哪里鸟在头顶上飞翔

就像许多创新一样,我们绘制和预测鸟类的能力根植于战争之中。工程师们在第二次世界大战期间开发了雷达技术来探测敌机,这基本上包括广播微波并观察它们反弹回来的东西——就像蝙蝠可能使用声纳来绘制一个黑暗的洞穴。在战争期间,雷达操作员开始注意到奇怪的点——被称为“天使”——出现在他们的屏幕上。操作员,其中一些人是“鸟人”,最终发现这些点根本不是携带炸弹的飞机。他们是鸟。

这一发现引发了鸟类学的一场革命。在此后的80年里,科学家们使用雷达技术探测夜空中的鸟类和昆虫群,就像气象学家使用雷达技术绘制飓风和暴雨地图一样。最近,计算技术的重大进步使得处理大量数据变得更加容易,使得科学家可以在短时间内收集详细的迁徙预测,康奈尔鸟类实验室的高级研究员安德鲁·法恩斯沃斯(Andrew Farnsworth)说,他是BirdCast项目的负责人。我们现在处在雷达鸟类学的时代,他说。

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BirdCast于2000年首次推出,它运行的软件可以分析天气雷达来分辨什么是鸟,什么是云或其他物体。这种分析产生了一幅美国地图,显示了鸟类在天空中迁徙的位置,就像上面的那张,温暖的(橙色的)区域显示了鸟类在哪里迁徙——也就是说,在给定的时间内,有更多的鸟类在某个区域迁徙。很整洁的,对吧?

BirdCast还提供三天的预报,估计夜间的活动,因为绝大多数北美鸟类在天黑后迁徙。法恩斯沃思说,研究人员很清楚天气如何影响它们的飞行——温度,影响风速和风向,对决定鸟类何时飞行尤其重要。通过利用天气预报,BirdCast估计了在不久的将来鸟类可能迁徙的地方。(你可以在这里找到预测和“实时”迁移地图。)

你可以用这些地图去观鸟,不过要记住,它们显示的是天空中鸟类的数量,而不是地面上的数量,而且预报的是夜间迁徙。这种预测能力真正发挥作用的地方,是帮助大大小小的城市,减少因撞到建筑物而死亡的鸟类数量。

鸟类预报如何减少窗户碰撞

研究人员估计,在美国,每年有3.65亿到9.88亿只鸟因撞到建筑物而死亡。它是北美鸟类死亡的第二大原因,仅次于家猫的捕食,而光污染是这个问题的一个重要部分。灯光能吸引并迷惑鸟类,导致它们坠毁。

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当你在一个早上有226只被窗户砸死的候鸟时,很难把它们都拍在一张照片上。灯可以被关掉,窗户可以被处理。请做些什么。@4WTC和@3wtcnewyork不要让这成为你们的遗产。@NYCAudubon @wildbirdfund pic.twitter.com/Qiu8Wqmilf

-梅丽莎·布雷耶(@MelissaBreyer) 2021年9月14日

这就是鸟类预报如此有用的原因:当我们知道有大量的鸟类将经过一个特定的地区时,很明显,我们可以通过在夜间至少关掉建筑物中的一些灯来防止袭击。这真的很简单,而且我们知道它是有效的。

例如,今年夏天发表的一项研究发现,在芝加哥的一个大型会议中心,春季迁徙期间,照明窗户的面积减半,碰撞减少了11倍。作者进一步得出结论,在迁移过程中调暗灯光可以减少中心大约60%的碰撞次数。在保护环境方面,你很少能遇到如此规模的胜利——而且是在一夜之间。

美国目前有40多个城市实施了“熄灯”计划,包括纽约在内的一些城市已经通过立法,要求建筑物对鸟类更加友好,比如使用带有图案的玻璃,让鸟类更容易看到窗户。BirdCast有一个叫做“熄灯警报”的功能(如上图所示),可以帮助城市确定何时熄灯。

类似地,研究人员提出利用预测来帮助减少机场的鸟撞事件,这种事件每年在全球造成超过10亿美元的损失。在最近的一项研究中,科学家们分析了纽约市三个机场的飞机与鸟类相撞事故,发现气象雷达可以“准确预测鸟类相撞的概率”。理论上,机场可以利用这些信息使飞行更安全,成本更低。

雷达显示了什么布特鸟

鸟类雷达不仅对观鸟者和防撞有用。它还帮助科学家们回答了一些鸟类学的最大问题,比如气候变化是如何影响迁徙时间的。

例如,2019年一项基于雷达的研究结果发现,在美国,气温上升使春季迁徙平均每十年提前两天左右。(越往北走,变化就越大。)这听起来可能并不多,但迁移是经过精心计划的事件,时机是生死攸关的问题。

鸟类已经适应了在特定的时间到达特定的地点——例如,“当春季昆虫开花的脉冲达到高峰时,”法恩斯沃思说。“随着气温提前上升,鸟类可能会在食物供应脉冲之后到达,造成越来越严重的不匹配。如果这种情况迅速发生,鸟类数量可能无法跟上。”

研究人员还利用雷达更密切地调查一些未知的迁徙,比如在大雷雨期间鸟类会发生什么,或者风向突然改变时会发生什么。法恩斯沃思说,他们之前认为风暴可能会阻止迁徙,但雷达显示情况并非如此。“认为雨水会自动阻止迁徙的想法是完全错误的,”他说。“鸟类在各种条件下移动。”

然而,尽管雷达鸟类学取得了所有的进步,一个主要的谜题仍然在很大程度上没有解决。鸟类究竟是如何导航的呢?在我的家乡,我仍然会来回走动,所以很难想象鸟类可以旅行数千英里去一个它们从未见过或访问过的目的地。为了完成这一壮举,它们可能结合了太阳、恒星、地球磁场,甚至可能是它们的嗅觉。但它们是如何将所有信息整合在一起进行导航的“完全是个谜”,法恩斯沃思说。“我认为我们还远未开始了解它。”



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