Contente
- Enchimento e aumento
- Considerações atmosféricas
- Como funcionam os balões meteorológicos
- Volume
- Efeitos crescentes
- Recuperação
Embora os balões meteorológicos pareçam frouxos, pequenos e estranhos desde o início - como bolhas flutuantes fracas - quando atingem altitudes de mais de 30.000 metros, os balões são tensos, fortes e às vezes do tamanho de uma casa. Começando com a invenção do balão de ar quente no século 18, os vôos de balão tornaram possível o transporte de objetos para o céu.
Em 1785, o médico inglês John Jeffries - que freqüentemente recebe crédito como primeira pessoa a usar balões de ar quente para fins científicos - anexou um termômetro, barômetro e higrômetro (um instrumento que mede a umidade relativa) a um balão de ar quente. O balão alcançou uma altura alta de 9.000 pés (2.700 m) e mediu os dados atmosféricos. A partir de 2010, os balões climáticos modernos alcançam alturas de mais de 100.000 pés e usam hélio ou hidrogênio em vez de ar quente para subir.
Enchimento e aumento
Para lançar um balão meteorológico, os meteorologistas enchem o balão com hélio ou hidrogênio, os elementos mais leves e abundantes do universo. No entanto, os cientistas não enchem o balão até a capacidade máxima: quando o balão começa a subir, o invólucro (ou envelope) parece flexível, não esticado como um balão explodido ou um balão de ar quente.
Os cientistas não enchem o balão de capacidade por razões estratégicas: quando um balão sobe para a atmosfera, a pressão ao redor do balão diminui. A pressão diminui porque o ar fica mais fino em uma atmosfera mais alta. À medida que a pressão diminui, um balão se enche com força, em toda a sua capacidade, para compensar a perda de pressão externa.
Considerações atmosféricas
De acordo com Donald Yee, Ph.D no Instituto de Estuários de São Francisco, a pressão atmosférica ao nível do solo é muito mais forte do que na atmosfera mais fina. Se o balão estivesse completamente cheio desde o início, à medida que a pressão fora do balão caísse, o balão tentaria expandir-se para igualar a pressão, mas, em vez disso, estouraria.
Como funcionam os balões meteorológicos
Meteorologistas e cientistas usam balões meteorológicos para fazer medições meteorológicas em grandes altitudes. Os cientistas conectam um instrumento chamado radiosonde à base do balão cheio de hélio. A radiossonda - que mede temperatura, umidade e pressão do ar - transmite medições meteorológicas para estações terrestres através de transmissores de rádio.
Volume
À medida que um balão meteorológico se eleva a grandes altitudes, onde a pressão do ar diminui, a pressão de hélio ou hidrogênio no interior do balão aumenta e expande o balão. Dessa forma, o balão e a radiossonda podem subir a um ritmo consistente na atmosfera. Os balões aumentam em zoom a cerca de 1.000 pés por minuto.
Efeitos crescentes
De acordo com Wendell Bechtold, meteorologista do Serviço Nacional de Meteorologia em St. Louis Missouri, o balão sobe a uma altitude de cerca de 100.000 pés, o suficiente para ver a borda arredondada azul da Terra do espaço. Nessa altura, o balão - dependendo do tamanho do envelope ou do material do balão - é esticado da largura de um carro ou casa.
Quando o balão não pode mais se esticar para fora e, portanto, subir mais, o balão se rompe. O gás dentro escapa e o instrumento da radiossonda e o balão quebrado caem de volta à terra. Um pára-quedas acoplado ao instrumento evita danos; no entanto, o balão não pode ser usado novamente.
Recuperação
Antes de conectar a radiossonda a um balão, os meteorologistas inserem uma pequena bolsa dentro da radiossonda. Dentro da sacola, há um cartão dizendo quem encontra o balão caído e instrumenta o que é e seu objetivo científico. Essa pessoa deve enviar a radiosonda de volta para um centro de recondicionamento, onde os cientistas leem os dados, reparam os danos e reutilizam a radiosonde para um voo futuro.