Погода интересует всех - страница 19
На основании своих исследований Тейсеран де Бор сделал важное открытие. Его шары, объем которых составлял 50 м>3, достигали высоты 14 км. При подъеме шара температура воздуха сначала в соответствии с известными данными убывала до низких значений, например до —80°, но затем она уже не изменялась или даже начинала несколько повышаться с высотой.
Примерно в то же время Р. Ассман, основатель «Германского союза содействия прогрессу авиации», запустил в свободную атмосферу шесть растягивающихся резиновых шаров с самописцами. Записи подтвердили, что примерно с 12 км температура воздуха растет с высотой.
Хотя точность приборов была еще весьма сомнительной, согласование результатов наблюдений в свободной атмосфере не могло быть простой случайностью. Здесь явно имелось некоторое вполне закономерное явление общепланетарного масштаба. Тейсеран де Бор и Р. Ассман сделали открытие, имевшее важнейшее значение для аэрологии, т. е. для науки о свободной атмосфере. Они открыли новый «этаж» атмосферы, начинающийся приблизительно с 10 км, и дали ему название «стратосфера». Переходный слой, отделяющий стратосферу от тропосферы, был назван тропопаузой.
После открытия стратосферы началось систематическое ее изучение. В начале XX в. было произведено несколько подъемов шаров-зондов над Средиземным морем, Атлантическим и Северным Ледовитым океанами. После того как резиновые шары-зонды лопались, прикрепленные к ним самопишущие метеорологические приборы на парашютах спускались на земную поверхность. В большинстве случаев их находили и возвращали туда, откуда они были запущены. При подъемах над морем трудно было проследить за падением приборов и поднять их на борт корабля. Для запуска над морем был предложен способ тандем, заключающийся в том, что приборы прикреплялись одновременно к двум шарам. Когда один из шаров лопался, второй уже не мог поднимать приборы выше или удерживать их в равновесии и они падали вниз вместе с шаром. Падение шара прослеживалось лучше, чем падение парашюта. Кроме того, в случае падения приборов в воду шар не тонул вместе с ними, а в виде буйка удерживался над водой, что облегчало поиски приборов.
Способ тандем для исследования атмосферы.
Еще до открытия радио были сконструированы метеорологические приборы, которые при подъеме привязного воздушного змея или шара-зонда на тросе передавали по этому тросу, как по проводу, на наземную станцию электрические сигналы, характеризовавшие изменения температуры и влажности воздуха с высотой. Это позволяло (с 1917 г.) обрабатывать результаты измерений еще до того, как змей с самописцем возвращался на землю. С 1918 г. начались исследования в области беспроволочной передачи результатов метеорологических измерений из свободной атмосферы на землю.
Однако лишь после изобретения коротковолнового радиопередатчика стал возможным прием радиосигналов из стратосферы. Благодаря этому в 1930 г. удалось впервые запустить в стратосферу радиозонды. К комплексу радиозондировочной аппаратуры относятся: наземная радиоприемная станция, шар и радиозонд. Последний состоит из трех основных частей: а) измерительного прибора с датчиками атмосферного давления, температуры и влажности воздуха; б) устройства, преобразующего показания датчиков в электрические сигналы; в) передатчика с батареями и антенной. Датчиком атмосферного давления является анероидная коробка. Датчиком температуры воздуха служит изогнутая биметаллическая пластинка, а датчиком влажности — обезжиренный человеческий волос.
Существует до 10 типов радиозондов, отличающихся друг от друга устройством датчиков и способом преобразования их показаний в электрические сигналы.
Исследование атмосферы с помощью радиозонда.
Простым, но весьма надежным в работе является радиозонд Молчанова. Он имеет обычные датчики: анероидную коробку, биметаллическую пластинку и волос. Стрелки скользят вдоль валика, имеющего бороздки. В этих бороздах находятся контакты. Когда измеряемая величина изменяется, стрелка последовательно касается соответствующих контактов. При каждом касании того или иного контакта цепь замыкается и излучается определенный сигнал. Эти сигналы образуют ту или иную букву азбуки Морзе. Каждая буква соответствует одному определенному значению измеряемой величины.