Зміст
Навіть незважаючи на те, що повітряні кулі з самого початку виглядають крихкими, маленькими та дивними - як слабкі плаваючі бульбашки - коли вони досягають висоти понад 100 000 футів (30 000 метрів), повітряні кулі підтягнуті, міцні та часом такі великі, як будинок. Починаючи з винаходу повітряної кулі у 18 столітті, польоти на повітряній кулі дозволили переносити предмети високо в небо.
У 1785 році англійський лікар Джон Джеффріс, який часто отримує кредит як перша особа, яка використовує повітряні кулі для наукових цілей - приєднав до повітряної кулі термометр, барометр та гігрометр (інструмент, що вимірює відносну вологість). Повітряна куля досягла висоти 2700 м (9000 футів) і вимірювала атмосферні дані. Станом на 2010 рік сучасні повітряні кулі досягають висот понад 100 000 футів і використовують гелій або водень замість гарячого повітря для підйому.
Наповнення та підйом
Для запуску повітряної кулі метеорологи наповнюють повітряну кулю гелієм або воднем, найлегшими і найпоширенішими елементами у Всесвіті. Однак вчені не заповнюють повітряну кулю до повного потенціалу: коли повітряна куля починає підніматися, корпус повітряної кулі (або конверт) виглядає дискетистим, а не натягнутим, як підірваний повітряний куля або повітряна куля.
Вчені не наповнюють повітряну кулю до ємності з стратегічних причин: коли повітряна куля піднімається в атмосферу, тиск навколо повітряної кулі зменшується. Тиск зменшується через те, що повітря стає вищим в атмосфері. Коли тиск зменшується, балон наповнюється щільно, на повну потужність, щоб компенсувати втрати зовнішнього тиску.
Атмосферні міркування
За словами Дональда Йе, доктора наук з інституту лиману Сан-Франциско, атмосферний тиск на рівні ґрунту набагато сильніший, ніж високий у більш тонкій атмосфері. Якби балон був повністю заповнений з самого початку, коли тиск поза кулею знижувався, повітряна куля намагалася б розширитись, щоб вирівняти тиск, а натомість вискочила б.
Як працюють повітряні кулі
Метеорологи та вчені використовують погодні кулі для здійснення метеорологічних вимірювань на великих висотах. Вчені прикріплюють прилад, який називається радіозондом, до основи наповненої гелієм повітряної кулі. Радіозвук - який вимірює температуру, вологість і тиск повітря - передає метеорологічні вимірювання наземним станціям через радіопередавачі.
Обсяг
Коли повітряна куля піднімається на висоту, де тиск повітря знижується, тиск гелію або водню всередині повітряної кулі збільшується і розширюється. Таким чином повітряна куля та радіосонда можуть підніматися постійними темпами високо в атмосферу. Повітряні кулі збільшують вгору зі швидкістю близько 1000 футів на хвилину.
Зростаючі ефекти
За словами Венделла Бехтольда, метеоролога, Національної служби погоди в Сент-Луїсі Міссурі, повітряна куля піднімається на висоту близько 100 000 футів, достатньо, щоб побачити з космосу блакитний округлий край з космосу. За цією висотою повітряна куля - залежно від розміру конверта або матеріалу з повітряної кулі - розтягнута настільки ж широка, як машина або будинок.
Коли повітряна куля вже не може розтягуватися назовні, а отже, піднімається далі, повітряна куля розривається. Газ всередині витікає, а радіозвуковий прилад та розбита куля падають назад на землю. Парашют, прикріплений до інструменту, запобігає пошкодженню; однак повітряна кулька не може бути використана знову.
Пошук
Перш ніж прикріпити радіозону до повітряної кулі, метеорологи вставляють невелику сумку всередині радіозони. Всередині сумки - картка, яка повідомляє того, хто знаходить полегшену кулю та інструмент, що це таке та яке його наукове призначення. Ця особа повинна відправити радіозонду до центру реконструкції, де вчені зачитують дані, відновлюють будь-які пошкодження та повторно використовують радіозон для майбутнього польоту.