science >> Wetenschap >  >> Natuur

De geschiedenis van de weerballonnen

Het basisconcept van de weerballon is weinig veranderd sinds de ontwikkeling in de late jaren 1800, hoewel er in de loop der jaren verbeteringen zijn opgetreden in het ballonmateriaal en de gegevensverzameling. Verrassend, met alle geavanceerde technologie van vandaag, zijn weerballonnen erg vergelijkbaar met diegene die voor het eerst van de grond zijn getild en ze verzamelen nog steeds de weergegevens waarvan we dagelijks afhankelijk zijn. De weerballons van vandaag vertrouwen op dezelfde principes als hun voorgangers. Een weerballon vandaag, zoals het sinds zijn conceptie is, gebruikt gas om een ​​apparaat voor gegevensverzameling op grote hoogte op te tillen, waar het ofwel overblijft om gegevens te verzenden, begint te dalen, of barst en zijn apparaat vrijgeeft om naar de aarde te zweven op een parachute .

Geschiedenis

De eerste weerballonnen ontstonden in 1892 in Frankrijk. Apparaten aan boord van gemeten barometrische druk, temperatuur en vochtigheid maar moesten worden opgehaald om de gegevens te verzamelen. Deze grote ballonnen werden opgeblazen met gas en bleven aan de onderkant open als een heteluchtballon. Toen de temperatuur 's avonds afkoelde, koelden de gassen af ​​en vervolgens liep de ballon leeg en daalde af. Er bestond echter geen controle over de teruglopende ballon naar de aarde. Soms dreven ze honderden kilometers af, wat het verzamelen van gegevens bemoeilijkte.

Typen

In een zeer korte tijd verbeterde een ontwikkeling in het ballonmateriaal de mogelijkheden voor gegevensverzameling. Een gesloten rubber ballon, opgeblazen met een gas dat ervoor zorgde dat het opstond en 30 tot 200 keer zijn oorspronkelijke grootte uitbreidde en vervolgens op grote hoogte uitbrak, werd ontwikkeld. Het bijgevoegde apparaat voor het verzamelen van gegevens daalde vervolgens uit de ballon en werd bevestigd aan een kleine parachute. Dit beperkte de hoeveelheid afwijking van de lanceerplaats waardoor het gemakkelijker was om de instrumenten voor het verzamelen van gegevens te vinden. Dit ballonconcept helpt vandaag nog steeds meteorologen, maar een bijgevoegde radiosonde verbetert de gegevensverzameling.

Betekenis

Een apparaat voor gegevensverzameling en -overdracht dat in de jaren 1930 werd ontwikkeld, heeft de mogelijkheden voor gegevensverzameling van weerballonnen enorm verbeterd . Radiosondes met sensoren die luchtdruk, vochtigheid en temperatuur detecteren, evenals een radiozender voor het terugzenden van gegevens naar meteorologen werden ontwikkeld. Tijdens de beklimming verzendt het gegevens naar meteorologen. Nadat de ballon zijn maximale hoogte heeft bereikt en barst, daalt de radiosonde, bevestigd aan een parachute, terug naar de aarde. De parachute vertraagt ​​zijn afdaling en voorkomt schade aan personen of eigendommen. Radiosondes die zijn bevestigd aan weerballonnen worden nog steeds dagelijks gebruikt en ongeveer 900 klimmen dagelijks de lucht in terwijl ze hun gegevens elke twee seconden naar de aarde overbrengen.

Functies

Een andere ontwikkeling in 1958 stond meteorologen toe om te verzenden semi-permanente ballonnen op een bepaalde hoogte en laat ze daar om gegevens te verzamelen over een periode van tijd. Nul-druk ballonnen en later super-druk mylar ballonnen, uitgevonden door een onderzoekstak van de luchtmacht, zouden een grotere hoogte kunnen bereiken en op basis van het aanwezige gas berekend worden om op die hoogte te blijven gedurende een periode van weken of maanden, waar ze registreren en verzenden gegevens. Deze kunnen ook over water worden geïntroduceerd, waardoor de hoeveelheid gegevens die kan worden verzameld, is toegenomen. Deze ballonnen verzonden gegevens naar satellieten.

Overwegingen

Vandaag blijven zowel semi-permanente superdruk mylar-ballonnen als gesloten rubberen ballonnen die op grote hoogte barsten in gebruik. Op dit moment stijgen ongeveer 900 rubberen ballonnen met daaraan bevestigde radiosondes vergelijkbaar met die gebruikt sinds 1958 de atmosfeer van de aarde tweemaal per dag, gedurende het hele jaar, en leveren vitale weersgegevens aan voorspellers over de hele wereld. Vluchten duren maximaal twee uur en stijgen tot 20 mijl hoog. Alle 900 radiosondes verzenden gegevens om de paar seconden voor meteorologen naar hun hele reis.