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候鳥「人」字編隊飛行的奧祕
2014/03/13 18:22:42瀏覽3202|回應7|推薦53
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                               「人」字編隊飛行的候鳥。(Fotolia)

早已好奇鳥群獨特的「人」字隊形,但其空氣動力學的詳細影響直到現在才解開。飛行的複雜機制,表明鳥類對響應附近隊友翅膀路徑具有非凡的意識和能力。

編譯 _ 沙莉

      一項研究發現,候鳥編隊飛行顯示出的航空技能,遠遠超過了人類飛行員。鳥精確定時翅膀的拍動並調整自己的位置,充分利用氣流的微小影響。在沒有計算機的幫助下,鳥類是如何監測和應對如此複雜的飛行動力情況仍是一個謎。

      科學家在14隻隱 身上安裝了微型巡檢儀,通過衛星跟蹤牠們的位置和速度,測量翅膀的每一次扇動。為了實現「人」字編隊飛行,鳥類採用了特定的機制。首先,在展向即人字形位置飛行時有一個振翅空間相位,鳥們共同產生一致的翼尖路徑,在整個振翅周期中最大限度地捕獲上升氣流。鳥採用的第二種機制發生在流向(後面)的位置上。鳥進行空間反相位的振翅,破壞翼尖路徑的一致性,避免有害的下降氣流區。這種機制專門用於拍打飛行期間。

     倫敦大學皇家獸醫學院首席研究員Steve Portugal博士說:「研究人員早已好奇鳥群獨特的『人』字隊形,但其空氣動力學的詳細影響直到現在才解開。採用『人』字編隊飛行的複雜機制,表明鳥 類對響應附近隊友翅膀路徑具有非凡的意識和能力。『人』字編隊鳥類似乎已經開發出複雜的分階段戰略,以響應拍打翅膀所產生的動態蹤跡。」

     候鳥普遍採用「人」字編隊一直被認為幫助牠們飛得更有效率,飛行在高處而使用盡可能少的能量。據說第二次世界大戰盟軍轟炸機飛行員已經注意到「人」字編隊飛行時他們的燃油經濟性提高。這個故事從來沒有被證實,但民用和軍事飛行員都知道編隊飛行的節能效益。

     根據《自然》雜誌上研究文章中所引用的數據,通過保持機翼和前飛機軌跡一致,戰鬥機可以減少高達18%的能源消耗。對扇動翅膀的鳥利用編隊飛行的優勢則要 困難得多。「人」字編隊飛行時,鳥翼大約同向,這意味著所有的翼尖遵循大致相同的路徑。這有助於每隻鳥從牠前面相鄰的鳥產生的上升氣流捕獲額外的升力。

     「人」字編隊中偶然的變化位置意味著有時鳥一個接一個地直接飛行。當發生這種情況時,鳥兒改變了翅膀拍擊方式,改到異相模式,以避免被捲入下降氣流。這項研究表明鳥類能夠很好地群體合作,執行複雜的空氣動力振翅活動。研究結果可用於空氣動力學和製造領域。


白臉彩鹮在飛行。(AFP)

       在研究中使用了奧地利保育團體在維也納動物園人工飼養的14隻隱。隱為極危物種,於2008年估計野外的數量約有500隻,飼養的有超過1000隻。

      科學家在隱 從奧地利遷徙到意大利托斯卡納冬季越冬的途中對牠們進行了研究。研究所用隱受到培訓,由一架超輕型飛機指引牠們遷徙,回到在意大利的越冬點。今年晚些時候將沒有輕型飛機的指引,由牠們自己找到回奧地利薩爾茨堡繁殖地的路線。去年,科學家宣布發現了鳥是如何藉助地球磁場引導牠們找到跨越數千英里的遷徙路途。

      看來鳥都配備了類似超級英雄鋼鐵俠的內部導航系統。牠們在耳朵裡面有稱為毛細胞的感覺神經元,負責檢測聲音和重力。讓奧地利和澳大利亞科學家驚訝的是,每個毛細胞同一個地方都有一個單一的微小鐵球,比人的頭髮的寬度細2000倍。研究人員認為,鐵球就像一個指南針,幫助鳥兒知道牠們是否飛向北方或是南方、 太陽的位置和感知視覺地圖,找到路線。

轉載自新紀元週刊:

http://www.epochweekly.com/b5/367/13171.htm  

( 創作散文 )
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通霄客
等級:8
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人類比鳥類
2014/03/17 09:16

鳥類能編成「人」字陣形飛行, 以增強飛行安全、效率, 人類卻常仿效惡禽撕殺。

馬航飛機師, 卻能把兩百多人飛往絕境。


笑笑-綠洲 明湖 故鄉情!
等級:8
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2014/03/14 23:22

笑笑在一個氣功團體修練時,

老師常告訴我們要以萬事萬物為親,

更進一步要我們以萬事萬物為師,讀了這篇佳作

便證明我們人類有些地方應向牠們學習!

雨田(a34946601) 於 2014-03-15 12:37 回覆:

謝謝笑笑來訪!

相信氣功修煉的深層將能夠和諧的與自然共處,視自然為親、為師,善待自然的同時更可從中學到許多智慧。


山畝
等級:8
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2014/03/14 23:16

這知識性極高

台灣不知那裡可找到牠們的蹤影

好想瞧個仔細~~

雨田(a34946601) 於 2014-03-15 12:43 回覆:
萬一讓你發現了,想必又是一篇精彩的格文。

冠慧~
等級:6
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2014/03/14 14:20

看過鳥兒飛翔   但是 沒想那麼多

總想 前面那一個是隊長   原來想錯

今天拜讀你這篇 文章  了解更多  感謝分享知識

雨田(a34946601) 於 2014-03-15 12:56 回覆:

研究的背後總見許多複雜的學問,領航者在某種協調互動中產生,就跟人群中總會出現一位領導角色。


多硯坊 (休)
等級:8
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2014/03/14 10:51

雲中誰寄錦書來
雁字回時,月滿西樓

古人將群雁排成人字的現象
生動而巧妙地入了詩詞

雨田(a34946601) 於 2014-03-15 12:57 回覆:

假如天空少了飛鳥,就像五線譜少了音符。

雁群是中國詩人最早發現的藝術家,將這幅生動的畫面融入詩詞,傳頌至今。


異色-自古文人多寂寞
等級:8
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2014/03/14 08:09

嗯嗯,很細膩的觀察,,

每次我偶爾看的如您所形容的這種景象,內心就覺得非常好奇,,

只是沒去深究什麼原因,,今天總是知道答案了,呵呵:)))

感謝分享。

 

雨田(a34946601) 於 2014-03-15 12:59 回覆:

造物主神奇的將一切玄機放進生命中,包括人類在內。

這份好奇也在我心中重複出現好多年,總認為在牠們身上有著揭開宇宙神秘答案的鑰匙。

 


雨田
等級:7
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2014/03/13 18:36
仰望天空人字形排列的群鳥出神,那是多麼神奇的隊形,多麼巧妙的機制!在造物者的安排下,人類不過是與鳥類相等的生物之一,可是唯獨人類對大自然有建設與破壞,在群居社會裡有墮落與昇華,探索自然的同時還有一個更重要的課題等著我們。