Anche se i palloni meteorologici sembrano flosci, piccoli e strani fin dall'inizio - come deboli bolle fluttuanti - quando raggiungono altezze di oltre 100.000 piedi (30.000 metri) i palloncini sono tesi, forti ea volte grandi come una casa. Iniziando con l'invenzione della mongolfiera nel 18 ° secolo, i voli in mongolfiera hanno reso possibile trasportare oggetti in alto nel cielo.
Nel 1785, il medico inglese John Jeffries - che spesso riceve credito come la prima persona ad usare mongolfiere per scopi scientifici - ha attaccato un termometro, un barometro e un igrometro (uno strumento che misura l'umidità relativa) a una mongolfiera. Il pallone ha raggiunto un'altezza vertiginosa di 9.000 piedi (2700 m) e ha misurato i dati atmosferici. A partire dal 2010, i palloni meteorologici moderni raggiungono altezze di oltre 100.000 piedi e utilizzano l'elio o l'idrogeno anziché l'aria calda per salire.
Riempimento e aumento
Per lanciare un pallone meteorologico, i meteorologi riempiono il pallone con elio o idrogeno, gli elementi più leggeri e più abbondanti nell'universo. Tuttavia, gli scienziati non riempiono il pallone fino alla capacità: quando il pallone inizia a salire, l'involucro del pallone (o busta) appare floscio, non teso come un palloncino gonfiato o una mongolfiera.
Gli scienziati non riempiono il pallone di capacità per ragioni strategiche: quando un palloncino sale nell'atmosfera, la pressione attorno al pallone diminuisce. La pressione diminuisce perché l'aria si assottiglia in un'atmosfera più elevata. A mano a mano che la pressione diminuisce, un palloncino si riempie fino alla sua piena capacità per compensare la perdita di pressione esterna.
Considerazioni atmosferiche
Secondo Donald Yee, Ph.D dal San Francisco Estuary Institute, a livello del suolo, la pressione atmosferica è molto più forte di quanto lo sia in alto nell'atmosfera più sottile. Se il palloncino è stato riempito completamente dall'inizio, poiché la pressione all'esterno del palloncino è scesa, il palloncino tenterebbe di espandersi per pareggiare la pressione, ma invece scoppierà.
Come funzionano i palloncini meteorologici
Meteorologi e scienziati usano palloni meteorologici per effettuare misurazioni meteorologiche in alta quota. Gli scienziati attaccano uno strumento chiamato radiosonda alla base del pallone riempito di elio. La radiosonda, che misura la temperatura, l'umidità e la pressione atmosferica, trasmette le misurazioni meteorologiche alle stazioni terrestri tramite trasmettitori radio.
Volume
Quando un pallone meteorologico si solleva in alta quota, dove la pressione dell'aria diminuisce, il la pressione dell'elio o dell'idrogeno all'interno del palloncino aumenta e espande il palloncino. In questo modo il pallone e la radiosonda possono salire ad un ritmo costante alto nell'atmosfera. I palloncini zumano verso l'alto a circa 1.000 piedi al minuto.
Effetti nascenti
Secondo Wendell Bechtold, Meteorologist Forecaster per il National Weather Service a St. Louis, nel Missouri, il pallone sale a un'altitudine di circa 100.000 piedi, abbastanza per vedere il bordo blu della terra arrotondato dallo spazio. A partire da quell'altezza, il palloncino - a seconda delle dimensioni della busta o del materiale del palloncino - è teso largo come un'auto o una casa.
Quando il palloncino non può più allungarsi verso l'esterno, e quindi salire ulteriormente, il palloncino rotture. Il gas all'interno fuoriesce e lo strumento radiosonde e il pallone rotto cadono a terra. Un paracadute attaccato allo strumento previene il danno; tuttavia, il pallone non può essere riutilizzato.
Recupero
Prima di attaccare la radiosonda a un pallone, i meteorologi inseriscono una piccola borsa all'interno della radiosonda. Dentro la borsa c'è una cartolina che dice a chiunque trovi il pallone e lo strumento caduti di quello che è e del suo scopo scientifico. Quella persona dovrebbe spedire la radiosonda a un centro di ricondizionamento in cui gli scienziati leggono i dati, riparano eventuali danni e riutilizzano la radiosonda per un volo futuro.
