Hvorfor trenger værballonger Utvid i store høyder?

Selv om værballonger ser floppy, liten og merkelig fra starten - som svake flytende bobler - når de når høyder på over 100.000 fot (30.000 meter) ballongene er stram, sterk og noen ganger så stor som et hus. Fra og med oppfinnelsen av varmluftsballong i det 18. århundre, har ballong flyreiser gjort det mulig å bære gjenstander høyt opp i himmelen.

I 1785, den engelske legen John Jeffries - som ofte får kreditt som den første personen til å bruke varmluftsballonger til vitenskapelige formål - festet et termometer, barometer og hygrometer (et instrument som måler relativ fuktighet) til en varmluftsballong. Ballongen nådd en stigende høyde på 9000 fot (2700 m) og målte atmosfæriske data. Som i 2010, moderne værballonger nå høyder på over 100.000 fot og bruke helium eller hydrogen i stedet for varm luft å stige.

Fylling & Rising

Å lansere en værballong, meteorologer fylle ballongen med enten helium eller hydrogen, de letteste og mest tallrike elementene i universet. Men ikke forskerne ikke fylle ballongen hele veien til kapasitet: når ballongen begynner å stige, ballongen huset (eller konvolutten) ser floppy, ikke stram som en blåst opp ballong eller varmluftsballong.

Forskerne vet ikke fylle ballongen til kapasitet for strategiske grunner: som en ballong stiger i atmosfæren, trykket rundt ballongen minker. Trykket avtar fordi luften blir tynnere i høyere atmosfære. Når trykket synker, fyller en ballong stramt, til full kapasitet, for å gjøre opp for tapet av press utenfra.

atmosfærisk Betraktninger

Ifølge Donald Yee, Ph. D fra San Francisco Estuary Institutt, på bakkenivå atmosfærisk trykk er mye sterkere enn den er høyt oppe i tynnere atmosfære. Dersom ballongen ble fylt helt fra starten, når trykket utenfor ballongen slippes, vil ballongen forsøke å ekspandere for å utligne trykket, men i stedet vil det dukke.

Hvordan værballonger Work

Meteorologer og forskere bruker værballonger for å gjøre meteorologiske målinger i store høyder. Forskere feste et instrument som kalles en radiosonde til bunnen av den heliumfylte ballong. Den radiosonde-som måler temperatur, fuktighet og lufttrykk-sender meteorologiske målinger til bakkestasjoner gjennom radiosendere.

Volum

Som et vær ballong stiger opp i store høyder, hvor lufttrykket avtar, helium eller hydrogen trykket inne i ballongen øker og utvider ballongen. På denne måten blir ballongen og radiosonde kan stige i en jevn takt høy til atmosfæren. Ballonger zoome oppover på rundt 1000 fot per minutt.

Rising Effects

Ifølge Wendell Bechtold, meteorolog værmelding for National Weather Service i St. Louis, Missouri, stiger ballongen til en høyde på rundt 100.000 fot, nok til å se jordens blå avrundet kant fra verdensrommet. Ved at høyden, det ballong-avhengig av størrelsen av konvolutten eller ballong-materiale strekkes så bredt som en bil eller hus.

Når boblen ikke lenger kan strekke seg utover, og derfor stiger ytterligere, ballong brudd. Gassen inne rømming og radiosonde instrument og ferska ballongen faller tilbake til jorden. En fallskjerm festet til instrumentet hindrer skade; imidlertid, kan ballongen ikke brukes på nytt.

Retrieval

Før du fester radiosonde til en ballong, meteorologer sette inn en liten pose inne i radiosonde. Inne i posen er en kort fortelling den som finner den falne ballongen og instrument hva det er og dens vitenskapelige formål. Denne personen bør mail radiosonde tilbake til en overhaling senter der forskere lese data, reparere eventuelle skader og gjenbruke radiosonde for en fremtidig flytur.