探空气球

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把探空仪器带到高空进行温度、大气压力、湿度、风速风向等气象要素测量的气球。 [1] 
中文名
探空气球
外文名
sounding balloon,radiosonde balloon
相关术语
气象气球 无线电探空
学科分支
大气探测

探空气球特点和用途

探空气球主要用于把无线电探空仪携带到高空,以便进行温度、压力、湿度和风等气象要素的探测。探空气球有圆形、梨形等不同形状。球重300~1500克(较小的升至一定高度会自爆),充入适量的氢气或氦气,可升达离地30~40千米。高空气象站使用的常规探测气球升速一般为6~8米/秒,约上升到30千米高空后自行爆裂。
探空气球是人类研究平流层的重要工具,在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。探空气球投资少,成本低,见效快,相对载重量大,飞行时间长,携带仪器姿态稳定,观测数据资料精度高、用时短,灵活性大,施放不受地域和气候因素影响。目前,虽然更先进的工具如探空火箭气象雷达气象卫星等广泛应用,但探空气球仍是气象研究中不可缺少的工具,常用于作为其他探测仪器的标定。

探空气球材料

二次世界大战之前,各国均采用天然胶乳;二次世界大战之后,主要采用天然胶乳氯丁胶乳两种;目前,世界上生产气球的总的发展趋势是使用氯丁胶乳。

探空气球原理

探空气球作为一个载体,携带探空仪器升空,上升过程中探空仪器测定不同高度和经纬度的温度、气压、空气湿度等气象数据并将其通过无线电信号发回地面,从而获得空中的气象要素值。此外,通过气球携带经纬度仪或者地面追踪气球轨迹的方法,还可计算出高空的风向和风速。

探空气球发展简况

1902年德国气象学家阿斯曼提出利用橡胶气球结合经纬仪追踪探测大气及风的方法。
1927年在气象学家莫尔恰诺夫的领导下,苏联研究出梳齿式无线电探空仪,促进了橡胶胶乳气球的发展。
1955年北京橡胶研究院利用国产天然乳胶为原料研制出测云测风气象气球,并在广州成立我国首家胶乳气球生产厂家——第十一橡胶厂。
1956年第十一橡胶厂开始生产10#、20#、30#、50#测云测风天然胶乳气球。随后陆续生产80#、120#、200#天然胶乳探空气球。
1965年于云南昆明近郊组建化工部乳胶工业研究所,研制出氯丁胶乳气球。随即陆续研制出1500克、950克、750克(自重)等型号的天然胶乳探空气球,基本完成天然胶乳气象气球的系列化研究。
1972年北京乳胶厂也开始生产天然胶乳测云测风气球。至此中国胶乳气球生产规模发展成两厂一所。
近几十年来探空气球的用法发展到用气球携带各种无线电探测器升空,从而测定高空各高度上的温度、湿度和气压等气象要素,同时利用雷达对自由飞行的气球定位获得经度、纬度和高度数据,使胶乳气球的发展更上一层楼。
目前世界各国都先后应用和发展了气象用胶乳气球系列,包括低空测风、测云气球,高空探空气球。 [2-3] 
参考资料
  • 1.    大气科学辞典. 北京:气象出版社,1994
  • 2.    肖迪娥, 张望. 气象气球的现状和发展趋势(一)[J]. 中国橡胶, 2009, (9):11-14.
  • 3.    肖迪娥, 张望. 气象气球的现状和发展趋势(二)[J]. 中国橡胶, 2009, (10):9-11.
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