Содержание
Несмотря на то, что метеорологические шарики с самого начала выглядят гибкими, маленькими и странными - как слабые плавающие пузырьки - когда они достигают высоты более 100 000 футов (30 000 метров), они тугие, сильные, а иногда и такие же большие, как дом. Начиная с изобретения воздушного шара 18-го века, полеты на воздушном шаре позволили переносить объекты высоко в небо.
В 1785 году английский врач Джон Джеффрис - который часто получает кредит как первый человек, который будет использовать воздушные шары для научных целей - прикрепил термометр, барометр и гигрометр (прибор, который измеряет относительную влажность) к воздушному шару. Баллон достиг высоты 9000 футов (2700 м) и измерял атмосферные данные. Начиная с 2010 года современные метеорологические аэростаты достигают высоты более 100 000 футов и для подъема используют гелий или водород вместо горячего воздуха.
Наполнение и рост
Чтобы запустить метеозонд, метеорологи наполняют его гелием или водородом, самыми легкими и многочисленными элементами во вселенной. Тем не менее, ученые не заполняют воздушный шар полностью до полной вместимости: когда воздушный шар начинает подниматься, корпус воздушного шара (или оболочка) выглядит гибким, а не тугим, как взорванный воздушный шар или воздушный шар.
Ученые не заполняют баллон до предела по стратегическим причинам: когда шар поднимается в атмосферу, давление вокруг баллона уменьшается. Давление уменьшается, потому что воздух становится тоньше в более высокой атмосфере. Когда давление снижается, баллон плотно заполняется до полной мощности, чтобы компенсировать потерю внешнего давления.
Атмосферные соображения
По словам Дональда Йи, доктора философии из института эстуария в Сан-Франциско, атмосферное давление на уровне земли значительно выше, чем в более тонкой атмосфере. Если баллон был полностью заполнен с самого начала, когда давление снаружи баллона упало, баллон попытался бы расшириться, чтобы выровнять давление, но вместо этого он выскочил бы.
Как работают погодные шары
Метеорологи и ученые используют метеозонды для проведения метеорологических измерений на больших высотах. Ученые прикрепляют инструмент, называемый радиозондом, к основанию воздушного шара, заполненного гелием. Радиозонд - который измеряет температуру, влажность и давление воздуха - передает метеорологические измерения на наземные станции через радиопередатчики.
объем
По мере того, как метеозонд поднимается на большие высоты, где давление воздуха уменьшается, давление гелия или водорода внутри баллона увеличивается и расширяется. Таким образом, воздушный шар и радиозонд могут подниматься с постоянной скоростью высоко в атмосферу. Воздушные шары увеличивают скорость около 1000 футов в минуту.
Rising Effects
По словам Уэнделла Бехтольда, прогнозиста-метеоролога Национальной метеорологической службы в Сент-Луисе, штат Миссури, воздушный шар поднимается на высоту около 100 000 футов, что достаточно для того, чтобы увидеть синий округлый край Земли из космоса. По этой высоте воздушный шар - в зависимости от размера конверта или материала воздушного шара - растягивается так же широко, как автомобиль или дом.
Когда воздушный шар больше не может вытягиваться наружу и, следовательно, подниматься дальше, воздушный шар разрывается. Газ внутри улетучивается, а прибор радиозонда и разбитый воздушный шар падают обратно на землю. Парашют, прикрепленный к инструменту, предотвращает повреждение; однако, воздушный шар не может быть использован снова.
поиск
Прежде чем прикрепить радиозонд к воздушному шару, метеорологи вставляют в радиозонд небольшую сумку. Внутри сумки находится карточка, где каждый, кто найдет упавший шар и инструмент, найдет его и его научное назначение. Этот человек должен отправить радиозонд обратно в центр восстановления, где ученые читают данные, устраняют любые повреждения и повторно используют радиозонд для будущего полета.