Analýza letu meteorologického balónu MIČUDA-2 z letiště Rakovník do 35km nad zemí
Podívejte se sami, co se nám povedlo za kuriozitu 😎
Autor: Jan Horák
Co se stalo v sobotu 9.6.2018?
Vypustili jsme náš druhý meteorologický balón do stratosféry a za cca 2h minut prasknul, když se nafouknul na 9,1 metru průměru ve výšce necelých 35000 metrů.
Balón nesl s sebou 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.
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.
Trajektorie balónu skrz Google Earth:
(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 Meteopress.cz
Trajektorie ke stažení:
https://www.dropbox.com/sh/60fl16yppvbtg7o/AABofAZ2qcfa9Uq-S1v8Wa9ha?dl=0
Fotografie a kompletní video záznam již brzy na webu a fb!
