Zawartość
- Napełnianie i podnoszenie
- Uwagi atmosferyczne
- Jak działają balony pogodowe
- Tom
- Rosnące efekty
- Wyszukiwanie
Chociaż balony pogodowe od samego początku wyglądają na wiotkie, małe i dziwne - jak słabe pływające bąbelki - kiedy osiągają wysokość ponad 30 000 metrów (30 000 metrów), balony są napięte, mocne, a czasem tak duże jak dom. Począwszy od wynalezienia balonu na ogrzane powietrze w XVIII wieku, loty balonami umożliwiły przenoszenie obiektów wysoko w niebo.
W 1785 roku angielski lekarz John Jeffries - który często otrzymuje uznanie za pierwszą osobę, która wykorzystuje balony na ogrzane powietrze do celów naukowych - podłączył termometr, barometr i higrometr (przyrząd do pomiaru wilgotności względnej) do balonu na ogrzane powietrze. Balon osiągnął wysokość 9 000 stóp (2 700 m) i zmierzył dane atmosferyczne. Od 2010 r. Nowoczesne balony pogodowe osiągają wysokość ponad 100 000 stóp i wznoszą hel lub wodór zamiast gorącego powietrza.
Napełnianie i podnoszenie
Aby wystrzelić balon meteorologiczny, meteorolodzy wypełniają balon helem lub wodorem, najlżejszymi i najliczniejszymi pierwiastkami we wszechświecie. Jednak naukowcy nie napełniają balonu do końca: gdy balon zaczyna się unosić, jego obudowa (lub otoczka) wygląda na niestabilną, a nie napiętą jak balon nadmuchiwany lub balon na gorące powietrze.
Naukowcy nie napełniają balonu pojemnością ze względów strategicznych: gdy balon unosi się do atmosfery, ciśnienie wokół balonu zmniejsza się. Ciśnienie spada, ponieważ powietrze staje się cieńsze w wyższej atmosferze. Gdy ciśnienie spada, balon wypełnia się szczelnie do pełnej pojemności, aby zrekompensować utratę ciśnienia zewnętrznego.
Uwagi atmosferyczne
Według Donalda Yee, Ph. D z San Francisco Estuary Institute, na poziomie gruntu ciśnienie atmosferyczne jest znacznie silniejsze niż wysokie w cieńszej atmosferze. Gdyby balon był całkowicie wypełniony od samego początku, gdy ciśnienie na zewnątrz balonu spadało, balon próbowałby się rozszerzyć, aby wyrównać ciśnienie, ale zamiast tego pękłby.
Jak działają balony pogodowe
Meteorolodzy i naukowcy używają balonów pogodowych do wykonywania pomiarów meteorologicznych na dużych wysokościach. Naukowcy przyczepiają instrument zwany radiosondą do podstawy balonu wypełnionego helem. Radiostacja - która mierzy temperaturę, wilgotność i ciśnienie powietrza - przesyła pomiary meteorologiczne do stacji naziemnych za pośrednictwem nadajników radiowych.
Tom
Gdy balon pogodowy unosi się na duże wysokości, gdzie ciśnienie powietrza spada, ciśnienie helu lub wodoru wewnątrz balonu wzrasta i rozszerza balon. W ten sposób balon i radiosonde mogą unosić się w stałym tempie wysoko w atmosferze. Balony powiększają się z prędkością około 1000 stóp na minutę.
Rosnące efekty
Według Wendell Bechtold, meteorologa prognosty dla National Weather Service w St. Louis Missouri, balon wznosi się na wysokość około 100 000 stóp, wystarczającą do zobaczenia ziemskiej niebieskiej zaokrąglonej krawędzi z kosmosu. Na tej wysokości balon - w zależności od wielkości koperty lub materiału balonu - jest rozciągnięty tak szeroko jak samochód lub dom.
Kiedy balon nie może już rozciągać się na zewnątrz, a zatem unosić się dalej, balon pęka. Gaz w ulatnia się, a instrument radiowy i pęknięty balon spadają z powrotem na ziemię. Spadochron przymocowany do instrumentu zapobiega uszkodzeniom; jednak balon nie może być ponownie użyty.
Wyszukiwanie
Przed podłączeniem radiosonde do balonu meteorolodzy wkładają małą torbę do radiosonde. Wewnątrz torby znajduje się karta informująca, kto znajduje upadły balon i instrument, czym on jest i jaki jest jego cel naukowy. Osoba ta powinna wysłać radiosondę z powrotem do centrum regeneracji, w którym naukowcy czytają dane, naprawiają wszelkie uszkodzenia i ponownie wykorzystują radiotelefon do przyszłego lotu.