Contenu
- Remplissage et montée
- Considérations Atmosphériques
- Comment fonctionnent les ballons météorologiques
- Le volume
- Effets Montants
- Récupération
Bien que les ballons météorologiques aient l’aspect disgracieux, petit et étrange dès le départ - comme de faibles bulles flottantes - dès qu’ils atteignent une altitude supérieure à 30 000 mètres (100 000 pieds), les ballons sont tendus, forts et parfois aussi gros qu’une maison. À partir de l'invention de la montgolfière au XVIIIe siècle, les vols en ballon ont permis de transporter des objets haut dans le ciel.
En 1785, le médecin anglais John Jeffries - qui reçoit souvent des crédits en tant que première personne à utiliser des ballons à air chaud à des fins scientifiques - a fixé un thermomètre, un baromètre et un hygromètre (un instrument de mesure de l'humidité relative) à un ballon à air chaud. Le ballon a atteint une hauteur de 2 700 m et a mesuré les données atmosphériques. À partir de 2010, les ballons météorologiques modernes atteignent des hauteurs de plus de 100 000 pieds et utilisent de l'hélium ou de l'hydrogène au lieu de l'air chaud pour s'élever.
Remplissage et montée
Pour lancer un ballon météo, les météorologues remplissent le ballon avec de l'hélium ou de l'hydrogène, les éléments les plus légers et les plus abondants de l'univers. Cependant, les scientifiques ne remplissent pas complètement le ballon: lorsque le ballon commence à monter, son enveloppe (ou son enveloppe) a l’air flasque, et non tendue comme un ballon gonflé ou une montgolfière.
Les scientifiques ne remplissent pas le ballon à pleine capacité pour des raisons stratégiques: à mesure qu'un ballon monte dans l'atmosphère, la pression autour du ballon diminue. La pression diminue car l'air devient plus mince dans les atmosphères plus élevées. Au fur et à mesure que la pression diminue, un ballon se remplit de manière étanche afin de compenser la perte de pression extérieure.
Considérations Atmosphériques
Selon Donald Yee, Ph. D du San Francisco Estuary Institute, au niveau du sol, la pression atmosphérique est beaucoup plus forte qu’elle est élevée dans l’atmosphère plus maigre. Si le ballon était complètement rempli dès le début, alors que la pression à l'extérieur du ballon diminuait, le ballon tenterait de s'agrandir pour égaliser la pression, mais au contraire il éclaterait.
Comment fonctionnent les ballons météorologiques
Les météorologues et les scientifiques utilisent des ballons météorologiques pour effectuer des mesures météorologiques en haute altitude. Les scientifiques attachent un instrument appelé radiosonde à la base du ballon rempli d'hélium. La radiosonde (qui mesure la température, l'humidité et la pression atmosphérique) transmet les mesures météorologiques aux stations au sol par le biais d'émetteurs radio.
Le volume
Lorsqu'un ballon météorologique monte à haute altitude, là où la pression atmosphérique diminue, la pression d'hélium ou d'hydrogène à l'intérieur du ballon augmente et dilate le ballon. De cette façon, le ballon et la radiosonde peuvent monter à un rythme constant et haut dans l'atmosphère. Les ballons effectuent un zoom vers le haut à environ 1 000 pieds par minute.
Effets Montants
Selon Wendell Bechtold, météorologiste prévisionniste du Service météorologique national à St. Louis, dans le Missouri, le ballon monte à une altitude d'environ 100 000 pieds, suffisamment pour voir le bord arrondi bleu de la Terre à partir de l'espace. À cette hauteur, le ballon - en fonction de la taille de l'enveloppe ou du matériau du ballon - est aussi large qu'une voiture ou une maison.
Lorsque le ballon ne peut plus s'étendre vers l'extérieur et par conséquent se soulever davantage, le ballon se rompt. Le gaz à l'intérieur s'échappe et l'instrument de radiosonde et le ballon éclaté retombent sur terre. Un parachute attaché à l'instrument empêche les dommages; Cependant, le ballon ne peut plus être utilisé.
Récupération
Avant de fixer la radiosonde à un ballon, les météorologues insèrent un petit sac à l'intérieur de la radiosonde. À l'intérieur du sac se trouve une carte indiquant à quiconque trouve le ballon et l'instrument tombés de quoi il s'agit et quel est son but scientifique. Cette personne doit renvoyer la radiosonde à un centre de reconditionnement où les scientifiques lisent les données, réparent les dommages éventuels et réutilisent la radiosonde pour un futur vol.