Хотя погодные (метеорологические) шары с самого начала выглядят гибкими, маленькими и странными – как слабые плавающие пузыри – когда они достигают высоты более 100 000 футов (30 000 метров), воздушные шары тугие, прочные и иногда размером с дом. Начиная с изобретения воздушного шара в 18 веке, полеты на воздушном шаре позволили поднимать объекты высоко в небо.
В 1785 году английский врач Джон Джеффрис, который часто считается первым, кто использовал воздушные шары в научных целях, прикрепил к воздушному шару термометр, барометр и гигрометр (прибор, измеряющий относительную влажность). Воздушный шар достиг высоты 9000 футов (2700 м) и измерил атмосферные данные. По состоянию на 2010 год современные метеозондные шары достигают высоты более 100 000 футов и используют для подъема гелий или водород вместо горячего воздуха.
Чтобы запустить метеозонд, метеорологи заполняют его гелием или водородом, самыми легкими и наиболее распространенными элементами во Вселенной. Однако ученые не заполняют воздушный шар полностью: когда воздушный шар начинает подниматься, оболочка (или оболочка) воздушного шара выглядит гибкой, а не натянутой, как надутый воздушный шар или воздушный шар. Ученые не заполняют воздушный шар до отказа по стратегическим причинам: когда воздушный шар поднимается в атмосферу, давление вокруг него уменьшается. Давление уменьшается, потому что воздух становится тоньше в более высоких слоях атмосферы. По мере снижения давления воздушный шар заполняется на полную мощность, чтобы компенсировать потерю внешнего давления.
Метеорологи и ученые используют метеозонды для проведения метеорологических измерений на больших высотах. Ученые прикрепляют инструмент, называемый радиозондом, к основанию заполненного гелием воздушного шара. Радиозонд, который измеряет температуру, влажность и атмосферное давление, передает метеорологические данные на наземные станции через радиопередатчики.
Когда метеозонд поднимается на большую высоту, где давление воздуха падает, давление гелия или водорода внутри воздушного шара увеличивается, и воздушный шар расширяется. Таким образом, воздушный шар и радиозонд могут подниматься с постоянной скоростью высоко в атмосферу. Воздушные шары поднимаются вверх со скоростью около 1000 футов в минуту.
По словам Венделла Бехтольда, метеоролога-прогнозиста Национальной метеорологической службы в Сент-Луисе, штат Миссури, воздушный шар поднимается на высоту около 100 000 футов, достаточную для того, чтобы увидеть синий закругленный край Земли из космоса. На этой высоте воздушный шар - в зависимости от размера оболочки или материала воздушного шара - растягивается до ширины машины или дома. Когда воздушный шар больше не может вытягиваться наружу и, следовательно, подниматься дальше, воздушный шар разрывается. Газ внутри улетучивается, а радиозонд и разбитый шар падают обратно на землю. Парашют, прикрепленный к инструменту, предотвращает повреждение; однако баллон нельзя использовать снова.
Перед тем, как прикрепить радиозонд к воздушному шару, метеорологи вставляют внутрь радиозонда небольшую сумку. Внутри сумки есть карта, рассказывающая тому, кто найдет упавший воздушный шар и инструмент, что это такое и его научное предназначение. Этот человек должен отправить радиозонд обратно в центр восстановления, где ученые считывают данные, устраняют любые повреждения и повторно используют радиозонд для будущего полета.
© digitrode.ru