なぜ気球は高地で膨張するのですか?

気球は最初からフロッピーで小さくて奇妙に見えますが(弱い浮遊泡のように)、 100,000フィート(30,000メートル)を超える高度に達すると、気球はぴんと張って強く、時には家と同じくらいの大きさになります。 18世紀の熱気球の発明から始まって、気球飛行は物体を空高く運ぶことを可能にしました。

1785年、英国の医師ジョン・ジェフリーズは、熱気球を最初に使用した人物としてクレジットを受け取ることがよくあります。 科学的な目的-温度計、気圧計、湿度計(相対湿度を測定する機器)を高温に取り付けました 気球。 気球は9,000フィート(2,700 m)の高さに達し、大気データを測定しました。 2010年の時点で、現代の気球は100,000フィートを超える高さに達し、上昇するために熱風の代わりにヘリウムまたは水素を使用しています。

充填と上昇

気象学者は、気球を発射するために、宇宙で最も軽くて最も豊富な元素であるヘリウムまたは水素のいずれかで気球を満たします。 ただし、科学者はバルーンをいっぱいに満たすわけではありません。 上昇すると、バルーンケーシング(またはエンベロープ)はフロッピーに見え、膨らんだバルーンや熱気のようにぴんと張っていません バルーン。

科学者は、戦略的な理由から気球を満杯にすることはありません。気球が大気中に上昇すると、気球の周りの圧力が低下します。 高気圧では空気が薄くなるため、圧力が低下します。 圧力が低下すると、外圧の低下を補うために、バルーンが完全にいっぱいになります。

大気に関する考慮事項

サンフランシスコ河口研究所のDonaldYee博士によると、地上レベルの大気圧は、より薄い大気の高気圧よりもはるかに強いとのことです。 バルーンが最初から完全に満たされている場合、バルーンの外側の圧力が低下すると、バルーンは圧力を均等にするために拡張しようとしますが、代わりにポップします。

気球のしくみ

気象学者や科学者は、気球を使用して高地での気象測定を行います。 科学者たちは、ラジオゾンデと呼ばれる器具をヘリウムで満たされた気球の底に取り付けます。 温度、湿度、気圧を測定するラジオゾンデは、無線送信機を介して気象測定値を地上局に送信します。

ボリューム

気球が高地に上昇し、気圧が低下すると、気球内のヘリウムまたは水素の圧力が上昇し、気球が膨張します。 このようにして、気球とラジオゾンデは一定のペースで大気中に上昇することができます。 気球は毎分約1,000フィートで上向きにズームします。

上昇効果

ミズーリ州セントルイスの国立気象局の気象学者予報官であるウェンデル・ベクトルドによると、 気球は約100,000フィートの高度まで上昇し、地球の青い丸いエッジを スペース。 その高さによって、バルーンは、エンベロープまたはバルーンの素材のサイズに応じて、車や家と同じ幅に引き伸ばされます。

バルーンが外側に伸びることができなくなり、さらに上昇すると、バルーンが破裂します。 内部のガスが逃げ出し、ラジオゾンデ装置と破裂した気球が地球に落下します。 機器に取り付けられたパラシュートは損傷を防ぎます。 ただし、バルーンを再度使用することはできません。

検索

ラジオゾンデを気球に取り付ける前に、気象学者はラジオゾンデの中に小さなバッグを挿入します。 バッグの中には、落ちた気球と楽器を見つけた人に、それが何であるか、そしてその科学的目的を伝えるカードがあります。 その人は、科学者がデータを読み取り、損傷を修復し、将来の飛行のためにラジオゾンデを再利用する再調整センターにラジオゾンデを郵送する必要があります。

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