Co se stalo v sobotu 9.6.2018?

Z letiště v Rakovníku jsme vypustili náš druhý meteorologický balón do stratosféry, který za cca 2h prasknul, když se nafouknul na 9,1 metru průměru ve výšce necelých 35000 metrů.

Balón s sebou nesl meteorologickou sondu Vaisala RS92, která nabízí nejvyšší úroveň PTU (pressure, temperature, relative humidity) a hlavně 2 kamery GoPro na zaznamenání cesty a 4 GPS lokátory k jejímu nalezení.

Trajektorie balónu skrz Google Earth:

Analýza dat se sondy a teploty -60°C

Rychlost výstupu a pádu meteorologického balónu

Zajímavá je rychlost výstupu a pádu balónu, která je jinak meteorologicky naprosto nezajímavá… Na výstupné rychlosti je vidět, že z výškou jen mírně vzrůstá někde od 5 m/s k 7 m/s. Rychlost pádu ale skvěle ukazuje rostoucí hustotu vzduchu – jak vzduch s klesající výškou houstne, zvětšuje se tření a pád balónu se zpomaluje… V 35 km padá téměř 60 m/s, ve 3 km, kde naše údaje končí, což je opět velká škoda, padá jen kolem 15 m/s. V nižších, hustších, vrstvách atmoséry by padal ještě pomaleji a na zem by dopadl rychlostí kolem 10 m/s.

(data ke stažení na konci článku)

Teploty

Je velká škoda, že se nám nepodařilo naměřit hodnoty teploty a vlhkosti od zemského povrchu, která jsou nejzajímavější a meteorologicky nejdůležitější 🙁 Naměřené hodnoty teplot do výšky 35km vcelku potvrzují známý fakt, že teplota s výškou v troposféře klesá na nějakých cca -56 °C v 11km (v teoretické standartní atmosféře MSA), naměřená hodnota -60°C ve 12km výšce je “normální” a lze jen konstatovat, že výška tropopoauzy byla 12 km. Potom od cca 12 km se teplota s výškou do 20km příliš nemění a zůstává kolem -56 °C a nad 20km začne teplota z výškou vzrůstat až cca k 0 °C v 50 km. Tak vysoko, ale náš balón již nevyletěl, čemuž se nelze divit, tento typ balónu běžně praská ve výškách kolem 33 km. Pro výzkum vyšších vrstev stratosféry bychom potřebovali ještě o chloupek/několikanásobně dražší hračku…

Vlhkost vzduchu se vcelku obtížně měří a tak naměřené hodnoty končí ve 13km, kde ještě mají trochu smysl. Nad touto výškou je vzduch již ale prakticky suchý, takže to nevadí 😉 Ona i teplota vzduchu, tak jak jí vnímáme na zemi, nabývá ve výškách nad 20km trochu jiný “rozměr”, vzduch je zde již velmi řídký a údaj teploměru je také “nepřesný”, obzvláště pokud na něj dopadá přímé sluneční záření. Ale hodnoty nameřené až do našich 35km jsou uvěřitelné a chyba jen malá 😉 Dokázali jsme tedy změřit výšku tropopauzy…

Rychlost, vlhkost a teplota v nadmořské výšce 0 až 35km

Unikátní místo dopadu

Jinak se vcelku podařil “husarský kousek” co se celkové vzdálenosti letu balónu týká – lepší den jsme si vybrat nemohli – balón vystoupal do skvělých 35km, ale místo dopadu bylo od místa vzletu vzdálené jen cca 5.3 km. To je úžasné, protože balón běžně uletí vzdálenost přes 50km a když “trochu” fouká tak klidně i 100-150 km. Takže našich 5.3 km je naprostá kuriozita! Meteorologické balóny vypuštěné v sobotu ve 13:30 v Praze – Libuši a v Prostějově, ale uletěli stejně málo, ten Prostějovský snad jen 3km od místa vypuštění… Tímto jsme též ověřili, že v nevýrazném tlakovém poli se atmosféra příliš nehýbe…

Co dál?

Máme se ještě co učit, ale daří se nám pěkně balón po dopadu/přistání dohledat, takže příště zkusíme sondu se záznamem na SD kartu – vyzkoušíme do jaké výšky SD karta a mikropočítač na bázi arduina bude fungovat, a jestli se nám vlivem řídkého vzduchu “neusmaží” a pořídí nějaký záznam. Je totiž velká škoda, že se nám nepodařilo zaznamenat přízemní naměřené hodnoty, to musíme příště napravit.

Jinak je s mičudou legrace – fotbalu zdar!

Autor: Jan Horák, meteorolog