Innhold
- Fylling og stigning
- Atmosfæriske betraktninger
- Hvordan værballonger fungerer
- Volum
- Stigende effekter
- Retrieval
Selv om værballonger ser floppy, små og rare ut fra begynnelsen - som svake flytende bobler - når de når 30.000 meters høyde, er ballongene stramme, sterke og noen ganger så store som et hus. Fra og med oppfinnelsen av varmluftsballongen på 1700-tallet har ballongflygninger gjort det mulig å frakte gjenstander høyt opp på himmelen.
I 1785 festet den engelske legen John Jeffries - som ofte får æren som den første personen som brukte varmluftsballonger til vitenskapelige formål - et termometer, barometer og hygrometer (et instrument som måler relativ luftfuktighet) til en varmluftsballong. Ballongen nådde en stigende høyde på 2700 m og målte atmosfæriske data. Fra 2010 når moderne værballonger høyder over 100.000 fot og bruker helium eller hydrogen i stedet for varm luft for å stige.
Fylling og stigning
For å lansere en værballong, fyller meteorologene ballongen med enten helium eller hydrogen, de letteste og mest tallrike elementene i universet. Forskerne fyller imidlertid ikke ballongen helt til kapasitet: når ballongen begynner å heve seg, ser ballonghylsteret (eller konvolutten) floppy ut, ikke stramt som en blåst ballong eller varmluftsballong.
Forskere fyller ikke ballongen til kapasitet av strategiske årsaker: når en ballong stiger opp i atmosfæren, reduseres trykket rundt ballongen. Trykket avtar fordi luft blir tynnere i høyere atmosfære. Når trykket synker, fylles en ballong tett, til sin fulle kapasitet, for å kompensere for tapet av utvendig trykk.
Atmosfæriske betraktninger
I følge Donald Yee, Ph. D fra San Francisco Estuary Institute, er atmosfæretrykk på bakkenivå mye sterkere enn det er høyt oppe i den tynnere atmosfæren. Hvis ballongen var helt fylt fra starten, mens trykket utenfor ballongen falt, ville ballongen forsøkt å utvide seg for å utjevne trykket, men i stedet ville den sprette.
Hvordan værballonger fungerer
Meteorologer og forskere bruker værballonger for å gjøre meteorologiske målinger i stor høyde. Forskere fester et instrument kalt en radiosonde til basen av den heliumfylte ballongen. Radiosonden - som måler temperatur, luftfuktighet og lufttrykk - overfører meteorologiske målinger til bakkestasjoner gjennom radiosendere.
Volum
Når en værballong stiger opp i store høyder, der lufttrykket synker, øker helium- eller hydrogentrykket inne i ballongen og utvider ballongen. Slik kan ballongen og radiosonden stige i et konstant tempo høyt opp i atmosfæren. Ballonger zoomer oppover med rundt 1000 fot per minutt.
Stigende effekter
I følge Wendell Bechtold, meteorologsprognester for National Weather Service i St. Louis Missouri, stiger ballongen opp til en høyde på rundt 100.000 fot, nok til å se jordens blå avrundede kant fra verdensrommet. I den høyden blir ballongen - avhengig av størrelsen på konvolutten eller ballongmaterialet - strukket så bred som en bil eller et hus.
Når ballongen ikke lenger kan strekke seg utover, og derfor stige lenger, sprekker ballongen. Gassen inne slipper ut og radiosondeinstrumentet og den bustede ballongen faller ned igjen til jorden. En fallskjerm festet til instrumentet forhindrer skader; ballongen kan imidlertid ikke brukes igjen.
Retrieval
Før radiosonde festes til en ballong, setter meteorologer en liten pose inne i radiosonde. Inni i posen er et kort som forteller hvem som finner den falne ballongen og instrumentet hva det er og dets vitenskapelige formål. Den personen skal sende radiosonde tilbake til et renoveringssenter hvor forskere leser dataene, reparerer eventuelle skader og gjenbruker radiosonde for en fremtidig flytur.