湍流解释了金雕在自然飞行中的加速度

湍流风与阵风在从毫秒到分钟及更长的广泛时间尺度上波动，这一范围与鸟类飞行行为的时间尺度重叠，然而湍流对鸟类行为的重要性尚不清楚。通过结合风速数据与对野外飞行的金雕（Aquila chrysaetos）所测得的加速度，我们表明该鹰的加速度可由其与湍流在约 1/2 至 10 秒时间尺度上的线性相互作用来解释。这些时间尺度与典型鹰类行为的时间尺度相当，对应于约 1 至 25 次拍翅，也与大于鹰翼展且小于对流单体等大规模大气现象的湍流阵风的时间尺度相当。该鹰的加速度呈现出湍流特有的功率谱与间歇活动特征，并随湍流强度成比例增加。间歇性导致加速度偶尔达到重力的数倍，且远大于例如我们驾驶时所经历的加速度。这些湍流在鸟类运动上的印记有待进一步探索，以理解鸟类及其他飞行生物的能量代谢，改进我们自身穿越持续湍流环境的飞行方法，并将空中野生动物用作大气变化状况的分布式探测器。