Περιεχόμενο
- Πλήρωση και αύξηση
- Ατμοσφαιρικές εκτιμήσεις
- Πώς λειτουργούν τα μπαλόνια του καιρού
- Ενταση ΗΧΟΥ
- Αύξηση των αποτελεσμάτων
- Ανάκτηση
Παρόλο που τα μπαλόνια με καιρικά φαινόμενα φαίνονται δισκοειδή, μικρά και παράξενα από την αρχή - όπως οι αδύναμες επιπλέουσες φυσαλίδες - όταν φτάνουν σε υψόμετρα άνω των 100.000 ποδιών (30.000 μέτρα) τα μπαλόνια είναι τεντωμένα, δυνατά και μερικές φορές τόσο μεγάλα όσο ένα σπίτι. Ξεκινώντας από την εφεύρεση του αερόστατου θερμού αέρα τον 18ο αιώνα, οι πτήσεις με μπαλόνια κατέστησαν δυνατή την μεταφορά αντικειμένων ψηλά στον ουρανό.
Το 1785, ο αγγλικός γιατρός John Jeffries - ο οποίος συχνά λαμβάνει πίστωση ως το πρώτο πρόσωπο που χρησιμοποιεί μπαλόνια θερμού αέρα για επιστημονικούς σκοπούς - προσέθεσε ένα θερμόμετρο, ένα βαρόμετρο και ένα υγρόμετρο (ένα όργανο που μετρά τη σχετική υγρασία) σε ένα μπαλόνι θερμού αέρα. Το μπαλόνι έφτασε σε ένα ύψος ύψους 9000 ποδών (2.700 μ.) Και μέτρησε τα ατμοσφαιρικά δεδομένα. Από το 2010, τα σύγχρονα μπαλόνια καιρού φτάνουν σε ύψος άνω των 100.000 ποδιών και χρησιμοποιούν το ήλιο ή το υδρογόνο αντί για ζεστό αέρα.
Πλήρωση και αύξηση
Για να ξεκινήσει ένα αερόστατο, οι μετεωρολόγοι γεμίζουν το μπαλόνι είτε με ήλιο είτε με υδρογόνο, τα ελαφρύτερα και πιο άφθονα στοιχεία του σύμπαντος. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν γεμίζουν το μπαλόνι σε όλη του την ικανότητα: όταν το μπαλόνι αρχίζει να αυξάνεται, το περίβλημα μπαλονιού (ή φακέλου) φαίνεται διστακτικό, δεν τεντωμένο σαν μπαλόνι με φουσκωμένο μπαλόνι ή μπαλόνι θερμού αέρα.
Οι επιστήμονες δεν γεμίζουν το μπαλόνι σε δυναμικότητα για στρατηγικούς λόγους: καθώς ένα μπαλόνι ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα, η πίεση γύρω από το μπαλόνι μειώνεται. Η πίεση μειώνεται επειδή ο αέρας γίνεται πιο αδύνατος σε υψηλότερη ατμόσφαιρα. Καθώς μειώνεται η πίεση, ένα μπαλόνι γεμίζει γεμάτα, σε πλήρη ισχύ, για να αντισταθμίσει την απώλεια εξωτερικής πίεσης.
Ατμοσφαιρικές εκτιμήσεις
Σύμφωνα με τον Donald Yee, Ph.D από το Ινστιτούτο Εκβολών του Σαν Φρανσίσκο, στο επίπεδο του εδάφους η ατμοσφαιρική πίεση είναι πολύ ισχυρότερη από ό, τι είναι ψηλότερη στη λεπτότερη ατμόσφαιρα. Αν το μπαλόνι ήταν πλήρως γεμάτο από την αρχή, καθώς η πίεση έξω από το μπαλόνι έπεσε, το μπαλόνι θα προσπαθούσε να επεκταθεί για να εξισώσει την πίεση, αλλά αντ 'αυτού θα σκάσει.
Πώς λειτουργούν τα μπαλόνια του καιρού
Οι μετεωρολόγοι και οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μετεωρολογικά μπαλόνια για να πραγματοποιούν μετεωρολογικές μετρήσεις σε μεγάλα υψόμετρα. Οι επιστήμονες συνδέουν ένα όργανο που ονομάζεται ραδιοφωνικός σταθμός στη βάση του γεμισμένου με ήλιο μπαλονιού. Η ραδιοσόνα - η οποία μετρά τη θερμοκρασία, την υγρασία και την πίεση του αέρα - μεταδίδει μετεωρολογικές μετρήσεις στους σταθμούς εδάφους μέσω ραδιοπομπού.
Ενταση ΗΧΟΥ
Καθώς το μπαλόνι καιρού μεγαλώνει σε μεγάλα υψόμετρα, όπου μειώνεται η πίεση του αέρα, η πίεση του ήλιου ή του υδρογόνου μέσα στο μπαλόνι αυξάνει και διευρύνει το μπαλόνι. Με αυτό τον τρόπο το μπαλόνι και το ραδιοφωνικό σταθμό μπορούν να αυξηθούν με σταθερό ρυθμό υψηλό στην ατμόσφαιρα. Τα μπαλόνια μεγεθύνονται προς τα πάνω σε περίπου 1.000 πόδια ανά λεπτό.
Αύξηση των αποτελεσμάτων
Σύμφωνα με τον Wendell Bechtold, Μετεωρολόγος Προβλέψεως για την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία στο Σαιντ Λούις Μισσούρι, το μπαλόνι ανεβαίνει σε υψόμετρο περίπου 100.000 ποδιών, αρκετό για να δει τη γαλάζια στρογγυλεμένη άκρη από το διάστημα. Με αυτό το ύψος, το μπαλόνι - ανάλογα με το μέγεθος του φακέλου ή του υλικού μπαλονιού - είναι τεντωμένο τόσο ευρύ όσο ένα αυτοκίνητο ή ένα σπίτι.
Όταν το μπαλόνι δεν μπορεί πλέον να τεντωθεί προς τα έξω και επομένως να ανέβει περισσότερο, το μπαλόνι ρήξη. Το φυσικό αέριο διαφεύγει και το ραδιοφωνικό όργανο και το μπαλόνι που πέφτει πίσω στη γη. Ένα αλεξίπτωτο που συνδέεται με το όργανο αποτρέπει τη ζημιά. Ωστόσο, το μπαλόνι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά.
Ανάκτηση
Πριν από την τοποθέτηση του ραδιοφωνικού σταθμού σε ένα μπαλόνι, οι μετεωρολόγοι εισάγουν μια μικρή τσάντα στο ραδιοφωνικό σταθμό. Μέσα στην τσάντα είναι μια κάρτα που λέει όποιος βρίσκει το χαμένο μπαλόνι και το όργανο τι είναι και τον επιστημονικό του σκοπό. Το άτομο αυτό θα πρέπει να στείλει την ραδιοφωνική εκπομπή πίσω σε ένα κέντρο ανακατασκευής όπου οι επιστήμονες διαβάζουν τα δεδομένα, επιδιορθώνουν τυχόν ζημιές και επαναχρησιμοποιούν το ραδιόφωνο για μελλοντική πτήση.