雇佣鸟儿为我们侦测气象

雪霁

在中国民谚中，有许多动物能进行天气预报的例子，“青蛙叫，大雨到”“鱼儿出水跳，风雨就来到”“蜜蜂归窠迟，来日好天气”，无一不体现着劳动人民的细心与智慧。不过，以前只是碰碰运气，人们毕竟不能时时观察动物们在做什么。到了现代，人们真的可以“雇佣”动物作为气象预报员了，首类被雇佣的动物是鸟类。

漂洋过海，小菜一碟

我们知道，许多鸟儿都有迁徙的习性，有时候它们迁徙的距离还很长。如果是在陆地上还好，鸟儿随时可以停下来觅食、休息，如果是要飞越大洋那又该怎么办呢？所以很长一段时间以来，人们都认为只有海鸟和小型鸟类能飞越大洋，大型陆上鸟类只能进行100千米以内的短途渡海。但最近，一项研究推翻了这个观点。

德国马克斯·普朗克动物行为研究所的研究人员借助GPS技术跟踪了来自5个不同物种的65只鸟类的越洋和越海行为，结果发现其中大多数陆地鸟类能一口气在大洋上空飞行数百甚至数千千米。它们是如何做到的？原来它们很擅长利用风的帮助，在顺风和热气流的助力下，陆地鸟类能以最节能的方式快速飞越大洋，这样就不必担心在海上“贫困”交加的问题。

研究小组分析了过去追踪到的112条鸟类可能使用的越洋路线，以确定鸟类选择越洋路线的标准。他们发现，风向对鸟类选择路线的影响非常大，只要能保证顺风，它们很少考虑路途长短和食物补给的问题。例如，东方蜜鸫每年从日本迁徙到东南亚时，会在东海上空飞行700千米，为了选择最佳的出发时机，它们需要不断观察气流和风向的变化，选择风向最有利于迁徙的那天出发，然后进行长达18小时的长途飞行。而且，它们还会在行程中利用上升的热气流来飞得更高，适当的抬升意味着阻力更小，使得跨海过程中消耗的能量更少。

鸟类轻松越洋的秘诀正是因为能精准预判太平洋上空的气流和风向。

鸟类为何能感知气流

预判气流变化并不是一个轻易就能获得的本领，鸟儿是如何学会的呢？

鸟儿为了飞行改造了许多身体器官，其中之一就是骨骼。与大多数脊椎动物不同，鸟类的骨骼的主要作用不是支撑，而是适应飞行，因此其骨骼朝着“轻薄”和“愈合”的方向发展。一只鸟的骨骼重量仅占其体重的5%左右，而人类骨骼则占体重的20%。鸟的骨骼大都中空脆薄，其中没有骨髓，而是充满空气，绝大多数骨骼连为一体，减少不必要的可动关节，有利于飞行減重和保持平衡。

鸟类骨骼的这一变化导致其内部气压与大气气压基本一致，大气气压一旦发生什么变化，鸟儿马上就能感知到。比如，暴雨天气来临前，空气中气压降低，鸟类可以通过骨骼感受这种微妙的变化。最擅长利用这一优势的就是海鸟，每当海上风暴来临前夕，它们会纷纷寻找陆地，躲避风暴。水手们就利用海鸟的这种天性来预测风暴，保证航行安全。

鸟儿感知气流的能力还可能源于它们出色的听力，隔着很远的距离，它们就能听见风雨即将来临时的呼啸声——次声波。2014年，美国科学家记录到一次古怪的迁徙，一群两周前刚从哥伦比亚飞行5000千米迁徙到美国田纳西州东部的金翅萤森莺竟然又开始了长途迁徙，它们一口气飞到了700千米以外的佛罗里达海岸，其中一只还飞到了遥远的古巴。为什么鸟儿们不辞辛劳地长途跋涉，难道它们是爱上了自由飞翔的感觉吗？仅仅两天后，谜底揭晓了，一场巨大的暴风雨袭击了田纳西州，造成了严重的人员伤亡和经济损失，而提前“逃跑”的金翅萤森莺成功避开了这场灾难。

这次帮助鸟儿预测气流、避开灾难的不是气压变化，研究人员检查了气压、温度、云量或降雨等预示天气变化的因素，发现这些因素均未出现明显波动。由此，研究人员猜想，金翅萤森莺之所以能提前两天感知风暴，是因为它们听见了逼近的风暴制造出的次声波。风暴制造出的次声波可以传播数千千米，鸟儿接收到次声波的警告，所以事先跑路了。

招募鸟类气象员

看来，鸟儿预测气象的本领比人类强大得多，它们很容易就能提前几天得知准确的风暴移动路径，而我们的气象专家可能还在埋头苦算。那么，能不能让鸟类的这一本领为我们所用呢？

法国国家自然历史博物馆的鸟类学家弗雷德里克·吉盖带领他的团队正在“培训”一批鸟类气象员，旨在观察鸟类是否确实形成了一套预警海上风暴或海啸的方法，人们是否可以通过识别鸟类的行为来预报这些灾难。

研究人员为来自5个物种的56只鸟儿绑定了最先进的动物追踪器，追踪器可以把鸟类的位置传输至国际空间站，进而由国际空间站将数据反馈给地球上的科学家，以便科学家在鸟类觅食、迁徙和休息过程中跟踪它们，同时等待观察这些鸟类是如何应对自然灾害的。如果前述猜想正确的话，研究人员预计他们也会观察到鸟儿们为了躲避风暴或海啸而发起的计划外的迁徙。

研究人员需要总结鸟儿们是如何感知气象变化的，是否可以学习它们的感知方法来开发早期预警系统。当然，如果学习不来鸟类的方法，人类也可以通过观察鸟类的迁徙行为来判断灾难是否即将到来。但是，如果要采用直接观察法，为了保证预警的准确度，人们可能需要采取“广撒网”的策略——该团队计划在整个太平洋再定位数百只鸟儿，为预警潜在的海啸做好准备。迄今为止，气象预报仍存在许多变数和困难，如果能好好学习动物们的先进经验，这项工作也许能获得事半功倍的效果，就让我们从鸟儿气象员学起吧。