Bugün öğrendim ki: Hava balonları dünyanın her yerine aynı anda günde iki kez uçurulmaktadır.
Giriş
Ekipman
Şişirme
Temel Ölçüm
Fırlatma
RRS (Radyo Sondaj Sistemi)
Sonuç
Bu sanal tur, üst atmosferik sondaj hazırlama ve fırlatmanın gerektirdiklerini anlamak için bir yolculuğa çıkaracak, ancak önce biraz bilgi ve tarih. Reno, Nevada'daki Ulusal Meteoroloji Servisi hava tahmini ofisi (WFO), dünya çapındaki atmosferik sondaj programına katılıyor. Şu anda dünya çapında 800'den fazla radyosonde istasyonu bulunmaktadır; Amerika Birleşik Devletleri/Ulusal Meteoroloji Servisi Kuzey Amerika ve Pasifik bölgesinde 92, Karayipler'de ise 10 istasyonu işletiyor veya destekliyor.
Program, sondajlar genellikle belirli bir zamanda fırlatıldığından, tüm dünyada zaman senkronize edilmiş bir üst atmosfer "anlık görüntüsünü" sağlar. Bu dünya çapındaki sondajlar daha sonra çeşitli tahmin modelleri için başlangıç bilgisi olarak kullanılan çeşitli küresel ve sinoptik ölçekli tahmin modellerine ana bilgi kaynağı olarak alınır. Bu sondajlar ayrıca gerçek zamanlı bir veri kaynağı olarak da yaygın olarak kullanılır; bilgiler, meteorologlara değerli bilgiler sağlayan Çelik-T log-P diyagramları ve Stuve diyagramları gibi çeşitli termodinamik diyagramlara çizilebilir. Atmosferik sondajlar ayrıca hava kirliliği modelleri ve iklim araştırmaları için de yaygın olarak kullanılır. Üst hava gözlemlerinin tarihi hakkında daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın: Üst Hava Gözlemlerinin Tarihi.
ABD Anakarası Üst Hava Gözlem İstasyonları Haritası
Ek sondaj verileri ve hesaplamaları içeren Çelik-T log-P diyagramı
Nezaket: NOAA/NWS - Fırtına Tahmin Merkezi
Tüm gezegen boyunca günde iki kez, gece yarısı ve öğlen Zulu saati (Greenwich, İngiltere) itibarıyla, altlarına radyosonde bağlı hava balonları küresel atmosferi örneklendirmek için fırlatılıyor. NWS WFO Reno için hava balonlarımız ve radyosonde'larımız Pasifik yaz saati uygulamasıyla sabah 4'te ve öğleden sonra 4'te ve Pasifik standart saatiyle sabah 3'te ve öğleden sonra 3'te fırlatılıyor. Bu uçuşlar, 365 gün boyunca, hafta sonları ve tatiller dahil olmak üzere, tipi koşullarından şiddetli rüzgara ve 100 derecenin üzerindeki sıcaklıklara kadar her türlü hava koşulunda fırlatılıyor. Bir uçuşun gerçek bir istisnası veya gecikmesi, hava istasyonunun üzerinde veya yakınında konvektif aktivite, örneğin bir gök gürültülü fırtına olması durumunda olur. Ayrıca, araştırma veya atmosferde hızla değişen koşulların mevcut olduğu veya bir bölgede şiddetli hava beklendiğinde çeşitli nedenlerle "Özel" sondajlar yapılabileceğini belirtmek önemlidir.
Şimdi, Ulusal Meteoroloji Servisinin bir atmosferik sondajı nasıl hazırladığı ve fırlattığıyla ilgili sanal tur bölümüne geçelim. Öncelikle fırlatma için malzemelerimizi topluyoruz.
Depo Odası
Her uçuş, aleti 90.000-100.000 fitin üzerinde yükseklere taşımak üzere tasarlanmış büyük, özel yapım bir lateks balon olan bir hava balonu veya sondaj balonu kullanır. Fırlatmadan önce yüzeyde balon yaklaşık 6 fit genişliğindedir ve balon sonlandırma seviyesine ulaştığında, balon 2 araçlık bir garajdan daha büyük olabilir. Bunun nedeni, balon atmosferde yükselirken basıncın azalması ve böylece balonun yükseldikçe daha da büyümesidir.
Standart Ulusal Meteoroloji Servisi Hava Balonu Şişirme Öncesi
Sonra, basıncı, sıcaklığı ve nemi ölçen alet (radyosonde) var. Rüzgar hızı ve rüzgar yönü de bir radyo yön bulma anteni veya uydu tabanlı Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) kullanılarak ölçülür. WFO Reno yakın zamanda Radyo Sondaj Değiştirme Sistemi yükseltmesinden geçti ve GPS tabanlı radyosonde'ler kullanıyor.
GPS Alıcılı Mark IIA Radyo Sondaj
Sondaj treni ayrıca, sonlandırmada patladıktan sonra radyosonde Dünya'ya döndüğünde açılan biyolojik olarak parçalanabilen bir paraşüt içerir. Olmasaydı, yaklaşık bir pound ağırlığındaki geri dönen radyosonde insanlara veya mülke tehlike oluşturabilirdi. Radyo sonde genellikle fırlatma istasyonundan 100 milden fazla uzakta inecektir.
Üst Hava Malzemeleri – İp, Kimyasal Işık, Tren Regülatörü ve Paraşüt
12z'de (sezone bağlı olarak sabah 3 veya 4), görünürlüğü artırmaya yardımcı olmak için sondaj trenine tehlikeli olmayan bir kimyasal ışık takılır. Bu, özellikle uçaklar için yararlıdır.
Yüksek rüzgarların olduğu fırlatmalar sırasında, gözlemciye fırlatmada yardımcı olmak için özel bir radyosonde tren regülatörü kullanılır. Hava balonu atmosferde yükselirken, radyosonde tren regülatörü çözülür ve sondaj için istenen uzunluğa, tipik olarak 80 – 120 fita yavaşça artar.
Uçuş için gerekli tüm malzemeler toplandıktan sonra, gözlemci Radyo Sondaj Değiştirme Sistemini (RRS) açacak ve çalıştıracaktır. Bu genellikle fırlatma saatinden bir saat önce veya soğuk hava koşullarının mevcut olması durumunda daha da erken yapılır. RRS, gözlem bilgisayarından, bir radome içinde bulunan bir anten, anteni kontrol etmek için uzaktan kumandalı bir üniteden ve yüzey tabanlı bir gözlem hava sisteminden oluşur.
RRS Kullanıcı Arayüzü Ekran Görüntüsü
WFO Reno, NV - Üst Hava Binası
Radome İçinde Bulunan TRS Anteni
Şişirme Masası, Şişirme İçin Hazırlanmış Hava Balonu ile
Hidrojen Tankları Depolama Odası
Gözlemci, mevcut yüzey ve atmosferik koşullara bağlı olarak her sondaj için uygun miktarda kaldırma kuvveti hesaplamalıdır. Bu, yükseliş hızı için istenen 5,0 m/s'ye ulaşmak için bir ağırlık sistemi kullanılarak gerçekleştirilir. Yüksek rüzgarlar veya yağışlar mevcut olduğunda, istenen yükseliş hızına ulaşmak için hava balonuna daha fazla kaldırma kuvveti (hidrojen gazı) eklenir.
Şişirme Kaldırma Sütunu ve Ağırlıklar
Balon istenen miktarda hidrojen gazıyla doldurulurken, gözlemci uygun miktarda ipi ölçerek, paraşütü ve gerekirse kimyasal ışığı veya tren regülatörünü takarak sondaj trenini oluşturur. Balon istenen kaldırma kuvvetine ulaştığında, hidrojen gazının akışı otomatik olarak kapanır. Ardından gözlemci hava balonunu güvenli bir şekilde bağlar ve sondaj trenine takar. Tüm bu adımlar tamamlandıktan sonra hava balonu ve sondaj treni fırlatılmaya hazırdır.
Hava Balonu Şişirme Tamamlandı.
Radyo sonde şimdi, aletin sensörlerinin paketini açıp inceleyerek ve uçuş bilgisi etiketini takarak hazırlanmalıdır. Radyo sondaj pili suyla aktive edilir ve aleti dört saate kadar çalıştırabilir. Pil aktive edildikten sonra, radyosonde'nin temel ölçümlerini başlatmak için radyosonde'nin içine yerleştirilir. Temel ölçüm işlemi sırasında, radyosonde doğruluk ve tutarsızlıklar açısından kontrol edilir ve GPS'in düzgün çalıştığından emin olunur. Radyo sonde temel ölçüm kriterlerini karşılamazsa, reddedilir ve Ulusal Yenileme Merkezine geri gönderilir.
Hava Balonu Şişirme Tamamlandı.
Temel ölçüm yapılan ve GPS bilgisi alan Radyo Sondaj
Başarılı radyosonde temel ölçümü ve fırlatmaya hazır ekran...
Radyo sonde temel ölçüm işleminden başarıyla geçtiğinde ve istenen fırlatma penceresi geldiğinde (istenen uçuş saatinden bir saat önce), radyosonde üst hava binasına ve fırlatma alanına götürülür ve sondaj trenine takılır. Hava istasyonu Reno-Tahoe Uluslararası Havalimanı'nın 5 deniz mili içinde bulunduğundan, gözlemci fırlatma için izin almak üzere Federal Havacılık İdaresi (FAA) Kontrol Kulesini aramalıdır. Bazen, gözlemci havalimanına gelen uçaklar nedeniyle gecikebilir (aşağıdaki resme bakın).
Fırlatma alanından Reno-Tahoe Uluslararası Havalimanı görünümü.
Gözlemci FAA'dan izin aldıktan sonra, hava balonunu ve sondaj trenini fırlatma zamanıdır.
Hava Balonu Fırlatma Resmi
Fırlatmadan sonra, gözlemci binayı güvence altına alır ve balonu kilitlemek için RRS bilgisayar çalışma istasyonuna döner. Gözlemcinin ayrıca verileri kalite kontrol etmesi ve sondajdaki uçuş boyunca ortaya çıkabilecek hataları düzeltmesi gerekir. Düzeltilmesi gereken tipik hatalar arasında yüzeyden süper adiyabatik katmanlaşma oranları ve yüzeyden bağıl nem hataları da yer almaktadır. Gözlemcinin tipik 1:45 dakikalık uçuş sırasında verileri kalite kontrol etmek için kullanabileceği çok sayıda grafik ekranı ve veri göstergesi vardır. Uçuş boyunca belirli aralıklarla, çeşitli tahmin modellerine alınmak üzere radyosonde verileri Ulusal Çevresel Tahmin Merkezlerine (NCEP) iletilir. Veriler NCEP'de de kalite kontrol edilir.
RRS Veri Göstergeleri ve Grafik Ekranlar
Ham Basınç, Pürüzsüzleştirilmiş Basınç ve Düzeltilmiş Basıncı Gösteren Ayrıntılı Basınç Grafiği.
Rüzgar Hızı ve Rüzgar Yönü Verileri Grafik Ekranı
Sondaj, daha önce belirtildiği gibi tipik olarak 90.000 – 100.000 fit yüksekliğe ulaştığında, uçuş sonlandırılır ve kalan veriler NCEP'ye iletilir. Gözlemci, uçuş özeti ekranından verileri toplar ve uçuş verilerini arşivlemek üzere Ulusal İklim ve Veri Merkezine (NCDC) yükler. Uçuş verileri ayrıca, ayda bir kez Washington, D.C. bölgesindeki Ulusal Meteoroloji Servisi Genel Merkezine gönderilen standart bir forma da girilir.
İşte NCEP ve NCDC'ye gönderilen kodlanmış mesajlardan bir örnek:
TTBB 80120 72489 00862 00856 11836 01056 22821 00057 33815 00859 44809 01458 55802 02064 66796 02263 77790 02464 88785 02670 99783 02664 11780 02463 22775 02268 33757 01263 44750 02269 55745 02070 66740 02279 77736 02475 88679 01374 99665 01578 11573 09578 22484 20769 33442 25175 44381 34375 55357 36975 66274 51766 77262 53365 88246 57164 99190 68561 11181 68761 22176 69961 33170 68161 44163 70161 55161 69361 66160 67161 77157 67161 88147 63962 99137 65562 11125 62363 22116 63763 33111 62363 44110 62763 31313 58708 81104 41414 00900
Rüzgar Hızı ve Rüzgar Yönü Verileri Grafik Ekranı
Üst hava programı, çok sayıda kuruluş ve kuruma veri sağlamada hayati önem taşımaya devam etmektedir. Günümüzün modern çağında veri toplamak için belki de eski bir yöntem olarak hizmet etmektedir, ancak üst atmosferi örneklendirme görevinde hala oldukça etkili olduğunu kanıtlamaktadır. Yılda yaklaşık 75.000 fırlatılan radyosondajın yalnızca yaklaşık %20'si bulunarak yenilenme için geri gönderilir. Bir radyosonde bulma şansınız varsa, aletteki talimatları izleyin ve sağlanan ön ödemeli zarfı kullanarak radyosonde'yi Ulusal Yenileme Merkezine geri gönderin.
Bulunan Radyo Sondajı Ulusal Yenileme Merkezine Geri Göndermek İçin Ön Ödemeli Zarf.
Son mesajlar iletildikten sonra, tüm bilgisayar sistemleri kapatılır ve tüm süreç 12 saat sonra tekrar başlayana kadar kapalı kalır. Son bir ilginç not...dünya çapındaki insanlar ve hükümetler arasındaki tüm farklılıklara rağmen, hangi kıta veya ülkeden olursa olsun her gözlemci hava balonlarımızı aynı anda fırlatıyoruz! WFO Reno'nun Üst Hava sanal turunu izlediğiniz için teşekkür ederiz. Daha fazla bilgi için lütfen Ulusal Üst Hava Programı sayfasını ziyaret edin. Soru veya yorumlarınızı [email protected] adresine gönderin.