Sisu
- Täitmine ja tõusmine
- Atmosfäärilised kaalutlused
- Kuidas ilmapallid töötavad
- Maht
- Tõusev mõju
- Väljavõtmine
Isegi kui õhupallid näevad algusest peale floppy, väikesed ja kummalised - nagu nõrgad ujuvad mullid -, kui nad jõuavad 30 000 meetri kõrgusele, on õhupallid tihedad, tugevad ja mõnikord sama suured kui maja. Alates kuumaõhupalli leiutamisest 18. sajandil on õhupallide lennud võimaldanud esemeid kõrgele taevasse vedada.
Inglise arst John Jeffries, kes on sageli teaduslikel eesmärkidel kuumaõhupallide kasutamise eest esimesena krediiti saanud, kinnitas 1785. aastal kuuma õhupalli külge termomeetri, baromeetri ja hügromeetri (vahend, mis mõõdab suhtelist õhuniiskust). Balloon saavutas hüppeliselt 9000 jalga (2700 m) kõrguse ja mõõtis atmosfääri andmeid. Alates 2010. aastast jõuavad tänapäevased ilmapallid üle 100 000 jala kõrgusele ja tõusevad kuuma õhu asemel heeliumit või vesinikku.
Täitmine ja tõusmine
Ilmastiku õhupalli laskmiseks täidavad meteoroloogid õhupalli kas heeliumi või vesinikuga, mis on universumi kergeimad ja rikkalikumad elemendid. Teadlased ei täida siiski õhupalli kogu võimsuseni: kui õhupall hakkab tõusma, näeb õhupalli kest (või ümbris) välja flokeerivana, mitte pingul nagu õhupall või kuumaõhupall.
Teadlased ei täida õhupalli strateegilistel põhjustel: õhupalli tõusmisel atmosfääri rõhk õhupalli ümber väheneb. Rõhk väheneb, kuna kõrgemas atmosfääris õhk õheneb. Rõhu vähenedes täidab õhupall tihedalt kogu oma mahu, et korvata välisrõhu kadu.
Atmosfäärilised kaalutlused
San Francisco suudme instituudi doktorandi Donald Yee sõnul on maapinnal õhurõhk palju tugevam kui õhema atmosfääri kohal. Kui õhupall oleks algusest peale täielikult täidetud, siis kui rõhk väljaspool õhupalli langes, prooviks õhupall rõhu võrdsustamiseks laieneda, kuid selle asemel hakkaks see hüppama.
Kuidas ilmapallid töötavad
Meteoroloogid ja teadlased kasutavad kõrgel kõrgusel meteoroloogiliste mõõtmiste tegemiseks õhupalle. Teadlased kinnitavad heeliumiga täidetud ballooni alusele instrumendi, mida nimetatakse radiosonde. Radiosonder - mis mõõdab temperatuuri, niiskust ja õhurõhku - edastab meteoroloogilisi mõõtmisi maapealsetesse jaamadesse raadiosaatjate kaudu.
Maht
Kui õhupall tõuseb kõrgustesse, kus õhurõhk väheneb, suureneb õhupalli sees olev heeliumi või vesiniku rõhk ja see laieneb. Nii võivad õhupall ja raadiosond tõusta ühtlases tempos kõrgel atmosfääril. Õhupallid suumivad ülespoole umbes 1000 jalga minutis.
Tõusev mõju
St. Louis Missouri osariigi riikliku ilmateenistuse meteoroloogide ennustaja Wendell Bechtoldi sõnul tõuseb õhupall umbes 100 000 jala kõrgusele, mis on piisavalt maapinna sinise ümardatud serva nägemiseks. Selle kõrguse järgi on õhupall - olenevalt ümbriku või õhupalli materjali suurusest - venitatud sama laiaks kui auto või maja.
Kui õhupalli ei saa enam väljapoole sirutada ja seetõttu veelgi kõrgemale tõusta, siis õhupall rebeneb. Sees olev gaas väljub ja raadiosondeeritud instrument ning põlenud õhupall kukuvad tagasi maa peale. Mõõteriista külge kinnitatud langevari väldib kahjustusi; õhupalli ei saa aga uuesti kasutada.
Väljavõtmine
Enne radiosonde ballooni külge kinnitamist sisestavad meteoroloogid radiosonde sisse väikese koti. Koti sees on kaart, mis ütleb, kes leiab langenud õhupalli ja mõõdab seda, mis see on, ning selle teaduslikku eesmärki. See isik peaks saatma raadiosondi tagasi konditsioneerimiskeskusesse, kus teadlased lugesid andmeid, parandasid kõik kahjustused ja taaskasutasid raadiosonde tulevaseks lenduks.