Indhold
- Påfyldning og stigning
- Atmosfæriske overvejelser
- Sådan fungerer vejrballoner
- Bind
- Stigende effekter
- Retrieval
Selvom vejrballoner ser floppy, små og underlige ud fra starten - som svage flydende bobler - når de når højder over 30.000 meter (30.000 meter), er ballonerne stramme, stærke og undertiden så store som et hus. Fra og med opfindelsen af den varme luftballon i det 18. århundrede har ballonflyvninger gjort det muligt at transportere genstande højt op i himlen.
I 1785 festede den engelske læge John Jeffries - som ofte modtager kredit som den første person til at bruge varmluftsballoner til videnskabelige formål - et termometer, barometer og hygrometer (et instrument, der måler relativ fugtighed) til en varmluftsballon. Ballonen nåede en soaring højde på 2.700 m (2.700 m) og målte atmosfæriske data. Fra 2010 når moderne vejrballoner højder på over 100.000 fod og bruger helium eller brint i stedet for varm luft for at stige.
Påfyldning og stigning
For at starte en vejrballon fylder meteorologer ballonen med enten helium eller brint, de letteste og mest rigelige elementer i universet. Forskerne fylder imidlertid ikke ballonen helt op til kapacitet: Når ballonen begynder at stige, ser ballonhylsteret (eller konvolutten) floppy ud, ikke stram som en sprængt ballon eller varmluftsballon.
Forskere fylder ikke ballonen med kapacitet af strategiske grunde: når en ballon stiger ud i atmosfæren, falder trykket omkring ballonen. Trykket falder, fordi luft bliver tyndere i højere atmosfære. Når trykket falder, fyldes en ballon tæt til sin fulde kapacitet for at kompensere for tabet af udvendigt tryk.
Atmosfæriske overvejelser
Ifølge Donald Yee, Ph. D fra San Francisco Estuary Institute, er atmosfæretrykket på jordniveau meget stærkere, end det er højt oppe i den tyndere atmosfære. Hvis ballonen var helt fyldt fra starten, da trykket uden for ballonen faldt, ville ballonen forsøge at udvide sig for at udligne trykket, men i stedet sprang den.
Sådan fungerer vejrballoner
Meteorologer og videnskabsmænd bruger vejrballoner til at foretage meteorologiske målinger i store højder. Forskere lægger et instrument kaldet en radiosonde til bunden af den heliumfyldte ballon. Radiosonden - som måler temperatur, fugtighed og lufttryk - overfører meteorologiske målinger til jordstationer gennem radiosendere.
Bind
Når en vejrballon stiger i store højder, hvor lufttrykket falder, øges helium- eller brinttrykket inde i ballonen og udvider ballonen. På denne måde kan ballonen og radiosonden stige i et konstant tempo højt ind i atmosfæren. Balloner zoomer opad med omkring 1.000 fod pr. Minut.
Stigende effekter
Ifølge Wendell Bechtold, Meteorolog-prognoser for National Weather Service i St. Louis Missouri, stiger ballonen op til en højde på omkring 100.000 fod, nok til at se jordens blå afrundede kant fra rummet. I denne højde strækkes ballonen - afhængigt af størrelsen på konvolutten eller ballonmaterialet - så bred som en bil eller et hus.
Når ballonen ikke længere kan strække sig udad og derfor stige længere, sprækker ballonen. Gassen inde slipper ud, og radiosondeinstrumentet og den bustede ballon falder tilbage til jorden. En faldskærm, der er fastgjort til instrumentet, forhindrer skader; ballonen kan dog ikke bruges igen.
Retrieval
Før radiosonde fastgøres til en ballon, indsætter meteorologer en lille pose inde i radiosonde. Inde i tasken er et kort, der fortæller, hvem der finder den faldne ballon og instrument, hvad det er og dets videnskabelige formål. Denne person skal sende radiosonde tilbage til et rekonditioneringscenter, hvor forskere læser dataene, reparerer eventuelle skader og genanvender radiosonde til en fremtidig flyvning.