鳥群呈人字飛行可能是這樣更省力
群鳥飛成人字型這種情況大多數人應該都看到過,那麼為什麼鳥類一起飛行時喜歡組成一個“人”字的造型呢。
這項研究關注的是隱鹮,但專家認為它也適用於別的飛人字形的鳥類,比如鵝、鴨子和鵜鶘。這些隱鹮出生在維也納動物園,它們是一項保育計畫的一部分——該計畫的目的是把這種極危的鳥類重新引入它在歐洲的天然分佈區。
研究的幾位作者也是這些隱鹮的養父母,帶它們在奧地利薩爾茨堡做飛行訓練。人類坐在傘翼機(一種輕型飛機,
最終,在“養父母”的教導下鳥兒踏上一千公里的遷徙之路,從薩爾茨堡飛到義大利的奧爾貝泰洛。鳥兒身上帶著定制的資料記錄儀,允許研究者跟蹤振翅狀況、速度和方向。儀器重量不到30g,卻包括加速度儀、陀螺儀、磁力計、記憶卡、電池、微控制器還有GPS(“比我們手機上那個GPS要強得多”,烏舍伍德說)。這個GPS可以精確到30釐米,每秒鐘刷新5次——要想探測到鳥兒之間的相互位置,就得有這麼高的精度。
研究者分析了鳥類在7分鐘飛行中的位置,比較了這些觀測資料和空氣動力學模型的理論預期。
但是鳥類飛行擾動的氣流遠比飛機複雜許多。“這些尖端渦旋的力量隨著振翼的階段不同而變化”,布魯爾博士說,“要想充分利用隊長的氣流,你要飛在最合適的位置上,而且在最恰當的時機振翅。”
對24000次振翅進行分析的結果表明,隱鹮能夠調整它們的位置和振翅相位來從渦旋中獲取最大的升力,當它們在陣列中交換位置之後還會重新調節。