漂泊的信天翁是南大洋的标志性景观，它们非常适应长距离的翱翔飞行。它们的翼展长达11英尺，是已知的现存鸟类中最大的，然而漂泊的信天翁在飞行时几乎不扇动翅膀。相反，除了上升气流和湍流之外，它们还依赖动态翱翔——利用海面附近的风切变来获取能量。

现在，包括伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)物理海洋学系名誉退休资深科学家PhilipRichardson在内的研究人员正在解开更多关于漂泊信天翁究竟为何如此惊人的线索。

在一篇分析漂泊信天翁GPS轨迹的新论文中，研究人员发现鸟类的空速随着风速的增加而增加，最大空速可达每秒20米(m/s;45英里/小时)。研究人员开发了一种动态翱翔模型，该模型预测这些鸟类的飞行速度可能超过20米/秒。该论文的结论是，鸟类通过将轨迹转弯调整为60°左右来限制空速，并且在低风中，鸟类利用波浪上的上升气流来补充动态翱翔。

“我们假设漂泊的信天翁在更高的风速(和更大的风湍流)中将它们的最大横风空速限制在约20m/s，可能是为了在动态翱翔期间将它们翅膀上的空气动力保持在远低于机翼强度，”根据发表在皇家学会开放科学杂志上的论文“漂泊信天翁的横风飞行速度的观察和模型”。

该论文补充说，鉴于南大洋经常出现风浪和涌浪的复杂场，“鸟类也可能发现越来越难以协调以更快的速度进行动态翱翔动作。”

关于信天翁的低飞行速度，论文指出，理论模型预测支持动态翱翔所需的最低风速大于3米/秒。“尽管如此，在风速低至2m/s的情况下仍观察到信天翁在飞行中的踪迹。我们假设在这些非常低的风速下，漂泊的信天翁通过从水波上升气流中获得额外的能量来飞行，”该论文称。

“我们试图弄清楚这些鸟是如何利用风长距离飞行的——而不会使它们的翅膀承受过大的压力——来觅食并返回喂养它们的雏鸟。为此，我们模拟了动态翱翔以及不同的转弯角度对它们的影响。对鸟类翅膀和水面速度的压力，”期刊论文的合著者理查森说。他指出，动态腾飞轨迹是由一系列相连的转弯组成的S形机动。

“这项研究朝着了解漂泊信天翁如何能够进行这些觅食旅行并维持相当大的种群的方向迈出了一步。这些鸟类想出了一种惊人的方式来利用风几乎毫不费力地在海洋上空翱翔数千英里.我们想知道他们到底是怎么做到的，”他说。

理查森补充说，除了更多地了解信天翁外，这项研究还可能具有更广泛的意义，可以帮助研究人员更好地了解如何使用动态翱翔来为潜在的信天翁型滑翔机提供动力，以观察海洋状况。

在这项研究中，研究人员使用GPS追踪46只信天翁在2004年2月至9月期间的觅食之旅。这些信天翁在鸟岛繁殖，鸟岛位于南大西洋南乔治亚岛的西北端。漂泊的信天翁缺乏足够的肌肉组织来维持长时间的连续拍打飞行;然而，据该报称，它们有一个肩锁，可以机械地保持翅膀伸展，这样在翱翔时消耗的能量很少。

格拉斯哥大学附属研究员、该论文的合著者伊万·韦克菲尔德(EwanD.英国杜伦大学博士后研究员。

韦克菲尔德说，漂泊信天翁特别引人注目，因为它们能够长时间在海面上翱翔，覆盖很远的距离。他补充说，解释动态翱翔飞行的物理原理是一个多世纪前建立的：基本上，信天翁在海面附近快速和缓慢移动的空气层之间上下俯冲，每次这样做都会增加空速。

“然而，正如我们的研究表明，现实世界中的信天翁飞行与简单物理模型的预测有很大不同，”韦克菲尔德说。

“一方面，我们的GPS跟踪数据表明，它们能够并且确实在比动态翱翔模型认为应该可能的风更小的风中飞行。我们怀疑这是因为它们也可以通过不断上升的大浪所产生的上升气流冲浪来飞行。信天翁在他们的南大洋家园周围涌动。另一方面，我们测量的信天翁空速上限比物理学预测的要慢得多。

“我们认为这是因为信天翁需要将翅膀上的力保持在可承受的范围内。毕竟，它们是由骨骼和肌肉制成的，而不是铝和钛。因此，我们的研究指出了理论模型需要的方式精雕细琢以更忠实地捕捉信天翁飞行的惊人复杂性和美丽。”

理查森回忆说，自从1997年他在南大西洋的一次海洋考察中观察到漂泊的信天翁后，他就被这些信天翁迷住了。理查森说：“我们以15节的速度逆风航行，拍打着海浪，这些信天翁从船尾追上我们，四处游弋，玩得很开心。”“我在那里坐了几个小时，惊奇地看着这些鸟，想知道它们怎么能那样飞。现在我们正在更多地了解它们是如何做到的。”