探空气球
把仪器带到高空进行测量的气球
条目
历史版本
探空气球（Sounding Balloons、Radiosonde balloon）是一种用于气象观测的特殊运载工具，能够携带各种测量装置，监测大气的关键参数，如温度、气压和湿度等，为天气预报和气象研究提供重要数据。探空气球可以升至高达30000米以上的高度，是气象观测中不可或缺的工具。[4][5]
早在1809年，英国人沃利斯和福雷斯首次使用测风气球探测高空风。1862年，格林威治气象台的格列塞尔台长和助手冒险乘坐气球升至8800米高空，进行了高空探测，尽管条件非常艰苦，但还是取得了重要的进展。1864年，英国气象学家开始采用系留气球下悬挂的气象仪器进行低空气 象观测，这种方法较为安全可靠。1898年，莱昂·泰瑟伦·德·博尔特（LéonTeisserenc De Bort ，1855-1913） 开始使用风筝和气球进行垂直探测，1899年通过实验论证了平流层的存在。直到第一次世界大战期间，人们才认识到这些探测的重要性，并建立了探空站网络来进行大气观测。1927年，罗伯特·伯克和皮埃尔·伊德拉克发明了无线电探空仪，使得通过无线电接收气球携带的仪器的测量值成为可能。在出现卫星数据之前，这些观测值成为数值天气预报模式中同化[a]的主要来源。[5][6][3]
当地时间2023年2月2日，美国国防部官员称正在追踪一颗疑似来自中国的高空“间谍”气球，但许多专家对指控表示怀疑，认为缺乏充分依据。[7]两天后，美国联邦航空管理局临时暂停北卡罗来纳州和南卡罗来纳州等机场飞机起降，两架F-22战斗机其中一架击落了探空气球。此事件导致中美外交访问取消并引发政治辩论。[8]
发展
早在1809年，两位英国人沃利斯和福雷斯就首次创造性地使用测风气球来探测高空风的情况。之后的1862年的9月5日，格林威治气象台的台长格列塞尔和他的助手一同乘坐气球升到了8800米的高空，进行了高空探测飞行，而且还没有带氧气设备，可见当时的探测条件非常艰苦。1864年，英国的气象学家首次采用了系留气球下悬挂的气象仪器来进行低空气象观测，系留气球是通过缆绳将气球拴在地面绞车上，并可以控制其在大气中的飘浮高度，这样可以相对安全和可靠地进行观测，由于氢气球的升高性能好、滞空时间长，所以应用得比较广泛，但氢气球有易燃易爆的缺点。此时的科学家们还探索了其他方法来确保仪器和资料的回收，例如使用降落伞法，即气球上升到一定高度后破裂，然后降落伞会打开，将仪器安全地送回地面。还有另一种叫做双球法，即其中一个气球破裂后，另一个气球仍然不能支撑仪器的重量，从而使得仪器安全下降回地面。这些方法都对仪器和数据的回收产生了一定的效果。[5][6]