Optimization of dynamic soaring in a flap-gliding seabird affects its large-scale distribution at sea.
Optimization of dynamic soaring in a flap-gliding seabird affects its large-scale distribution at sea.
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DOI：
10.1126/sciadv.abo0200
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发表时间：
2022-06-03
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
动态翱翔从时空风梯度中获取能量，使信天翁能够滑翔很远的距离。然而，它的使用是具有挑战性的经验证明，尚未在其他海鸟中得到证实。在这里，我们研究了马岛剪切水是如何优化它们的动态翱翔飞行的。为此，我们推导了一个新的度量，即水平风效率，它量化了飞行从切变层获取能量的效率。我们使用简化的飞行动力学模型对从鸟载视频数据重建的精细尺度轨迹进行了经验评估。我们发现鸟类的波动与它们的水平转向是分阶段的，以优化能量收集。我们还评估了在远距离、gps记录的觅食轨迹中收集能量的机会，发现马恩岛海鸥优化了它们的飞行，以增加在有利的风条件下动态翱翔的机会。我们的研究结果显示了小尺度动力飙升如何影响马恩岛大尺度剪切水在海上的分布。襟翼滑翔鹱通过精细尺度的轨迹优化来获取风能，从而影响了它们在海上的分布。
Dynamic soaring harvests energy from a spatiotemporal wind gradient, allowing albatrosses to glide over vast distances. However, its use is challenging to demonstrate empirically and has yet to be confirmed in other seabirds. Here, we investigate how flap-gliding Manx shearwaters optimize their flight for dynamic soaring. We do so by deriving a new metric, the horizontal wind effectiveness, that quantifies how effectively flight harvests energy from a shear layer. We evaluate this metric empirically for fine-scale trajectories reconstructed from bird-borne video data using a simplified flight dynamics model. We find that the birds’ undulations are phased with their horizontal turning to optimize energy harvesting. We also assess the opportunity for energy harvesting in long-range, GPS-logged foraging trajectories and find that Manx shearwaters optimize their flight to increase the opportunity for dynamic soaring during favorable wind conditions. Our results show how small-scale dynamic soaring affects large-scale Manx shearwater distribution at sea. Flap-gliding shearwaters harvest wind energy by fine-scale trajectory optimization, which affects their distribution at sea.
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DOI：
10.1073/pnas.1503381112
发表时间：
2015-11-17
影响因子：
11.1
作者：
Deppe, Jill L.;Ward, Michael P.;Cochran, William W.
通讯作者：
Cochran, William W.
影响因子：
2.8
作者：
Hahn, TP;Sockman, KW;Morton, ML
通讯作者：
Morton, ML
DOI：
10.1098/rstb.1993.0048
发表时间：
1993-04-29
期刊：
PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF LONDON SERIES B-BIOLOGICAL SCIENCES
影响因子：
--
作者：
ALERSTAM, T;GUDMUNDSSON, GA;LARSSON, B
通讯作者：
LARSSON, B
DOI：
10.1098/rstb.2015.0393
发表时间：
2016-09-26
影响因子：
6.3
作者：
Akesson, Susanne;Bianco, Giuseppe;Hedenstrom, Anders
通讯作者：
Hedenstrom, Anders
影响因子：
3.4
作者：
Liu, Duo-Neng;Hou, Zhong-Xi;Gao, Xian-Zhong
通讯作者：
Gao, Xian-Zhong