Η ιστορία των μπαλονιών καιρού

Η βασική ιδέα του μπαλονιού καιρού έχει αλλάξει λίγο από την ανάπτυξή του στα τέλη του 1800, αν και έχουν σημειωθεί βελτιώσεις στο υλικό και στη συλλογή δεδομένων με το πέρασμα των ετών. Παραδόξως, με όλη τη σύγχρονη προηγμένη τεχνολογία, τα μπαλόνια καιρού είναι πολύ παρόμοια με αυτά που ξεσηκώθηκαν για πρώτη φορά και εξακολουθούν να συλλέγουν τα δεδομένα καιρού που εξαρτώνται καθημερινά. Τα σημερινά μπαλόνια καιρού βασίζονται στις ίδιες αρχές με τους προκατόχους τους. Ένα καιρό μπαλόνι σήμερα, όπως έχει από τη σύλληψή του, χρησιμοποιεί αέριο για να ανυψώσει μια συσκευή συλλογής δεδομένων σε μεγάλο υψόμετρο, όπου είτε παραμένει για τη μετάδοση δεδομένων, αρχίζει να κατεβαίνει ή εκρήγνυται και απελευθερώνει τη συσκευή της για να επιπλέει στη Γη σε αλεξίπτωτο.

Τα πρώτα μπαλόνια καιρού δημιουργήθηκαν στη Γαλλία το 1892. Οι συσκευές στο πλοίο μέτρησαν βαρομετρική πίεση, θερμοκρασία και υγρασία, αλλά έπρεπε να ανακτηθούν για να συλλέξουν τα δεδομένα. Αυτά τα μεγάλα μπαλόνια διογκώθηκαν με αέριο και παρέμειναν ανοιχτά στο κάτω μέρος σαν μπαλόνι θερμού αέρα. Όταν η θερμοκρασία ψύχθηκε το βράδυ, τα αέρια ψύχθηκαν και στη συνέχεια το μπαλόνι ξεφουσκώθηκε και κατέβηκε. Ωστόσο, δεν υπήρχε έλεγχος του μπαλονιού που κατεβαίνει πίσω στη Γη. Μερικές φορές θα έκαναν εκατοντάδες μίλια, καθιστώντας δύσκολη τη συλλογή δεδομένων.

Μέσα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, η ανάπτυξη του υλικού του μπαλονιού βελτίωσε τις δυνατότητες συλλογής δεδομένων. Ένα κλειστό μπαλόνι από καουτσούκ, που διογκώθηκε με ένα αέριο που το έκανε να ανέβει και να επεκταθεί 30 έως 200 φορές το αρχικό του μέγεθος και στη συνέχεια να εκραγεί σε μεγάλο υψόμετρο. Η συνδεδεμένη συσκευή συλλογής δεδομένων έπειτα έπεσε από το μπαλόνι, στερεώθηκε σε ένα μικρό αλεξίπτωτο. Αυτό περιόρισε την ποσότητα μετακίνησης από τον ιστότοπο εκτόξευσης καθιστώντας ευκολότερη την εύρεση των μέσων συλλογής δεδομένων. Αυτή η ιδέα του μπαλονιού εξακολουθεί να βοηθά τους μετεωρολόγους σήμερα, ωστόσο ένα συνημμένο ραδιόφωνο βελτιώνει τη συλλογή δεδομένων.

Μια συσκευή συλλογής και μετάδοσης δεδομένων που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1930 βελτίωσε σημαντικά τις δυνατότητες συλλογής δεδομένων των καιρικών μπαλονιών. Αναπτύχθηκαν ραδιοσόνια που περιέχουν αισθητήρες που ανιχνεύουν πίεση αέρα, υγρασία και θερμοκρασία, καθώς και ραδιοπομπό για την αποστολή των δεδομένων σε μετεωρολόγους. Κατά την ανάβαση, μεταδίδει δεδομένα σε μετεωρολόγους. Αφού το μπαλόνι φτάσει στο μέγιστο υψόμετρο και εκρήξεις, το ραδιόφωνο, προσκολλημένο σε αλεξίπτωτο, κατεβαίνει πίσω στη Γη. Το αλεξίπτωτο επιβραδύνει την κάθοδο του και αποτρέπει βλάβες σε άτομα ή περιουσία. Τα ραδιοσυνδέματα που συνδέονται με καιρικά μπαλόνια εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σήμερα και περίπου 900 ανεβαίνουν στην ατμόσφαιρα καθημερινά, ενώ μεταδίδουν τα δεδομένα τους πίσω στη Γη κάθε δύο δευτερόλεπτα.

Μια άλλη εξέλιξη το 1958 επέτρεψε στους μετεωρολόγους να στείλουν ημι-μόνιμα μπαλόνια σε καθορισμένο ύψος και να τους αφήσουν εκεί για να συλλέξουν δεδομένα για μια χρονική περίοδο. Τα μπαλόνια μηδενικής πίεσης και τα μετέπειτα μπαλόνια mylar υπερπίεσης, που εφευρέθηκαν από ένα ερευνητικό τμήμα της Πολεμικής Αεροπορίας, θα μπορούσαν να φτάσουν σε μεγαλύτερο υψόμετρο και με βάση το αέριο μέσα, υπολογίζεται να παραμένει σε αυτό το υψόμετρο για μια περίοδο εβδομάδων ή μηνών, όπου καταγράφουν και μεταδίδουν δεδομένα. Αυτά θα μπορούσαν επίσης να ξεκινήσουν πάνω από το νερό, γεγονός που αύξησε τον όγκο των δεδομένων που θα μπορούσαν να συλλεχθούν. Αυτά τα μπαλόνια διαβίβασαν δεδομένα σε δορυφόρους.

Σήμερα εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται τόσο ημι-μόνιμα, μπαλόνια mylar υπερ-πίεσης όσο και κλειστά λαστιχένια μπαλόνια που εκρήγνυνται σε μεγάλο υψόμετρο. Επί του παρόντος, περίπου 900 μπαλόνια από καουτσούκ με προσαρτημένα ραδιοσόντεια παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται από το 1958 ανεβαίνουν Η ατμόσφαιρα της Γης δύο φορές την ημέρα, καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, παρέχοντας ζωτικά δεδομένα για τον καιρό στους προγνώστες γύρω από το σφαίρα. Οι πτήσεις διαρκούν έως και δύο ώρες και ανέρχονται σε ύψος 20 μιλίων. Και τα 900 ραδιοζόντα μεταδίδουν δεδομένα σε μετεωρολόγους κάθε δύο δευτερόλεπτα για ολόκληρο το ταξίδι τους.