Spåra och förutse farliga strömmar

Guy Meadows och hans kollegor arbetar på The Great Lakes sjöarnas forskningscentrum vid Michigans tekniska universitet. De använder Handhelds stryktåliga tablets (datorplattor) Algiz 7 och Algiz 10X för att samla in undervattensdata längs Michigansjöns kuster, där 50 personer drunknade i strandnära olyckor förra året.

I Guy Meadows team finns det bl.a. folk från Michigans tekniska forskningsinstitut (MTRI) som forskar på/om stormar med hjälp av satellitsensorer. Teamet åker ut i de stormar som träffar Michigansjöns stränder, så att de kan spåra farliga strömmar innan, medan och efter att de utvecklas.

”När vi kommer till stranden där stormen väntas, så mäter vi strandens form under vattnet så som den ser ut före stormen. Med hjälp av bojar och andra verktyg kartlägger vi sedan de farliga strömmarnas position och styrka när vågorna bildas. När stormen passerar åker vi ut på vattnet för att samla in information om hur stranden har förändrats”, säger Meadows.

Teamet använder en 5 meter lång öppen båt med nedåtriktad sonar och ett GPS-system. Varje sekund samlar de in data om latitud och longitud, djupflöde, temperatur och andra mått med hjälp av Algiz 7 – en stryktålig tablet från Handheld.

”Vi är ute i meterhöga vågor i en öppen båt, och det regnar ofta. Så du kan ju tänka dig hur mycket vi uppskattar att ha en vattentät enhet som Algiz 7, som vi kan lägga på båtdurken utan att behöva oroa oss för den”, säger Meadows.

Den nyligen uppgraderade Algiz 7 drivs nu av en Intel Atom 1,6 GHz processor och har en massiv 128 GB SSD och 4 GB DDR3 RAM allt i en kompakt stryktålig dator på endast 1.1 kilo. Det dubbla batteripaketet på 2 600 mAh går att byta under användning, och tack vare det kan Meadows och hans team fortsätta samla data hela dagen lång och byta batterier när det behövs, utan att stänga ner.

Den Algiz 7 som används av Meadows team kör ett program som heter Undersee Explorer, och som kartlägger sjöbottnen i realtid. ”De uppgifter som kommer in i Algiz 7 omvandlas till en sorts GIS-karta som vi kan titta på allt eftersom. Det är riktigt smidigt!” säger Meadows.

Meadows har samlat data om ripströmmar (starka utåtgående ytströmmar) sedan 2002. Tidigare förlitade sig teamet på vanliga laptopar för insamling av all data, något som han inte rekommenderar. ”Laptoparna tog fantastiskt mycket stryk”, säger han. ”Överdelen flyger upp och svingar omkring när båten studsar runt. De är besvärliga och samtidigt ömtåliga.”

Som jämförelse säger Meadows att ”det är en riktig tillgång att ha en liten dator som Algiz 7, som är både stryktålig och lätt att använda.” Pekskrämen, som är en 7-tums widescreen-skärm är försedd med MaxView™-teknik, vilket ger spektakulär ljusstyrka utomhus. Om den säger Meadows: ”Vi kan se kartdata alldeles kristallklart, även på en solig dag.”

En annan del av hela det forskningsprojektet som sponsras av Michigans miljödepartement handlar om att bekräfta lägena för de ripströmmar som identifieras av kommersiella satelliter på många populära badplatser längs Michigansjön.

Forskarna använder en fjärrstyrd båt för grunda vatten och en större båt för resten, och kartlägger strandområdena före och efter att ripströmmarna utvecklas. Genom att kunna bekräfta riktigheten i satellitdata, tar man ytterligare ett steg mot att kunna förutsäga när och var farliga strandnära strömmar kommer att ta form.

Satellitdata laddas in i Algiz 7 genom programvaran Undersee Explorer, vilket gör att teamet kan styra till rätt ställe. När de väl är där registrerar de vattnets djup och skapar en uppdaterad karta baserat på de djupresultat de tar emot i realtid. 

En nyckel till projektets framgång är att teamet kan registrera data för en hel dag utan avbrott – något som möjliggjorts med Algiz 7. Standardlaptoparna som användes tidigare kunde bara samla in och bearbeta en begränsad mängd data, som sedan måste läggas in i en stationär dator för bearbetning och tydlig återgivning när man kom tillbaka till labbet.

”Algiz 7 kan kartlägga ripströmmar i realtid, så att vi kan se direkt om vi har hittat den ström vi letade efter. Vi måste inte vänta tills vi har kört 80 mil tillbaka till labbet innan vi kan ta reda på om vi har samlat in rätt uppgifter”, säger Nate Jessee, forskarassistent på MTRI. 

Jessee och resten av hans team använde Algiz 10X, vilken har en större skärm på 10 tum, till det senaste testet de genomförde. Det var på en strand längs Michigansjöns norra kust.

”Ärligt talat gillar vi båda enheterna”, säger Jessee. ”För oss är det bekymmersfri datorhantering när man vet att man kan tappa enheten, eller att det kan komma regn eller stänk på den, och att man ändå får de uppgifter man behöver utan avbrott.” 

Meadows och hans team har märkt att medelhöga vågor och de ripströmmar som följer dem är de farligaste. Och de var först med att upptäcka att ripströmmar förflyttar sig under dagens lopp – vilket innebär att en badplats som är säker på morgonen kan vara livsfarlig på eftermiddagen.

I den sista delen av MTRI:s forskningsprojekt kommer dessa fakta, och resten av informationen som samlats från de olika projektdelarna, att användas för att göra praktiska förbättringar av säkerheten i parkerna längs Michigansjön. Meadows och hans team jobbar ihop med Michigans miljödepartement för att ta fram rutiner för bättre och mer korrekta varningar om vattenförhållandena.

”Vi ser på satellitbilderna att vissa badplatser har ripströmmar på exakt samma ställen, så då kanske man bör flytta de badplatserna”, säger Meadows. ”Andra ställen är väldigt dynamiska och har ripströmmar en dag och nästa inte. Då behöver vi tänka ut hur man bäst förmedlar den informationen till folk på badplatsen.”

I slutändan föreställer sig Meadows ett automatiserat radarsystem, monterat på stolpar, som kan bevaka varje badplats och känna av när det håller på att bildas farliga strömmar. Det skulle då kunna ge larm eller t.o.m. skicka SMS för att få folk att komma upp ur vattnet, och hålla sig på land, tills det blir säkrare.

Meadows ser optimistiskt på forskningen och på möjligheten att farliga strömmar nära stranden ganska snart ska kunna identifieras tidigare och mer korrekt – så att färre människor behöver omkomma på Michigansjöns badplatser.