Погода интересует всех - страница 20
Наряду с механическим зондом существуют также электрические и полуэлектрические радиозонды. Одна из новых конструкций электрического радиозонда разработана в Линденбергской аэрологической обсерватории Гидрометслужбы ГДР. Давление, температура и влажность воздуха определяются по изменению сопротивления полупроводников, включенных в колебательные контуры радиопередатчика. С изменением температуры воздуха меняется сопротивление соответствующего полупроводника и, следовательно, частота излучения передатчика. По трем каналам радиосигналы, отвечающие значениям различных метеорологических элементов, непрерывно передаются на наземную приемную станцию.
Передатчики радиозондов имеют радиус действия 200 км и мощность 0,05 вт. Питание подается от сухой батареи карманного фонарика. Антенна передатчика состоит из диполя; длина последнего зависит от длины излучаемой волны и может составлять от нескольких сантиметров до нескольких метров.
Шар, на котором поднимается радиозонд, изготовляется из резины и имеет вес около 700 г. Когда он наполнен водородом, диаметр его у поверхности земли равен 1,8 м. При весе самого радиозонда 500 г шар испытывает подъемную силу, заставляющую его подниматься со скоростью 5 м/сек. Лопается шар на высоте в среднем 20 км. Для исследования более высоких слоев атмосферы применяют уже не резиновые шары, а оболочки из пластиков. Вертикальная скорость таких оболочек непостоянна. Они хорошо противостоят разрушающему химическому действию озона, количество которого в атмосфере сильно возрастает начиная с высоты 20 км. Поэтому оболочки из пластиков могут подниматься до 40–50 км. Во время подъема радиозонда передаваемые им радиосигналы переводятся в значения метеорологических элементов и сообщаются оперативным органам службы погоды. Пока радиозонд не скроется из поля зрения, за ним следят в теодолит и определяют его высоту и азимут в разные моменты времени. Это позволяет установить направление и скорость ветра на разных высотах.
Водяной барометр Герике. На переднем плане (слева) — верхний конец барометрической трубки. На заднем плане (справа) — общий вид.
Грозовое облако с наковальней (Cumulonimbus incus), расположенное между наблюдателем и солнцем. Лучи солнца так сильно ослабляются, что нижняя часть облака становится черной, тогда как пелена, окутывающая его вершину, остается ослепительно белой.
Плоские кучевые облака (Cumulus humilis) в гребне повышенного давления. Такие облака лежат сплошным слоем под нижней границей инверсии.
Перистые хребтовидные облака — одна из форм ледяных облаков.
Метеорологическая станция на горе Фихтельберг во время сильного отложения зернистой изморози.
Действие песка, непрерывно переносимого западным ветром в районе оз. Хидден.
Цветы яблони во время искусственного дождевания в период заморозка.
Барашкообразные облака (Altocumulus translucidus) — одна из форм переохлажденных водяных облаков.
Сеть аэрологических станций существует в СССР с 1934 г., в Германии с 1938 г. В северном полушарии в настоящее время работает более 250 таких станций. На каждой из них ежедневно производятся два выпуска радиозондов[18]. Результаты радиозондирования используются в практической работе службы погоды и являются исходным материалом для изучения физических процессов в стратосфере. С этой же целью в стратосферу поднимаются специальные озонозонды, измеряющие содержание озона в воздухе, а также актинометрические радиозонды, предназначенные для изучения зависимости баланса лучистой энергии от характера воздушной массы и от типа погоды.
Важные сведения о тропосфере могут быть получены с помощью самолетов и аэростатов. Однако наступление на стратосферу с помощью самолетов встречается с трудностями. Одна из них заключается в уменьшении подъемной силы самолета с увеличением высоты. Другой трудностью является увеличение физической перегрузки экипажа самолета. Поэтому еще больше следует оценить подвиги исследователей, совершавших на свободных воздушных шарах подъем на такие высоты, которые долгое время оставались недоступными для самолетов. Соревнование в исследовании стратосферы было начато Пикаром. В 1932 г. он поднялся на стратостате на высоту 16 940 м. Но и этот рекорд уже давно побит