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氣象火箭探測

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氣象火箭探測是用火箭攜帶氣象儀器對中高層大氣進行探測,氣象火箭的探測資料可供研究中層大氣以及宇航和導彈發射等方面使用,在火箭上升的過程中進行探測,由於火箭上升速度快,往往使所測的溫度誤差大。

1 氣象火箭探測 -氣象火箭探測

 

2 氣象火箭探測 -正文

  用火箭攜帶氣象儀器對中高層大氣進行探測。探測項目包括大氣的溫度、密度、氣壓、風向和風速等氣象要素,以及大氣成分和太陽紫外輻射等。由於火箭飛行的高度,一般可達100公里以上,因此延伸了無線電探空儀的探測高度。氣象火箭的探測資料可供研究中層大氣以及宇航和導彈發射等方面使用。雖然利用氣象火箭探測大氣的工作從第二次世界大戰末期才開始,但到1968年已發展成了全球性的火箭探測協作網,其中許多測站都定期發射火箭,交換探測資料,對比探測儀器。
  結構  氣象火箭一般可分箭錐(箭頭)、設備艙和尾段3部分。箭錐內部安裝探測儀器,設備艙內安裝阻尼降落傘和電路拋射系統,尾段安裝有火箭發動機和燃料艙,火箭後部還裝有尾翼,用以穩定火箭的姿態。
  探測技術  大致有以下幾種:①火箭到達頂端時,箭錐與箭體分離,這時拋射出儀器,利用絲綢或尼龍製成的降落傘使儀器阻尼下落,可探測20~70公里高度的各氣象要素。用珠狀或網狀熱敏電阻表測量氣溫,用電離壓力計和熱導壓力計測量氣壓,用雷達跟蹤表面金屬化的阻尼傘、落降球測定風向和風速。也可用二次雷達跟蹤應答器進行定位(見高空風觀測),計算出相應高度的風向和風速。但此法測風的結果不精確,已為充氣星傘法所代替。②在火箭上升的過程中進行探測。由於火箭上升速度快,往往使所測的溫度誤差大。探測氣壓時,為了減小空氣擾動的影響,感應元件(氣壓表柵孔)必須安裝在火箭頭部足夠細長的探針上。用此法可以測得100公里高度以下的氣壓。③火箭拋出直徑1米左右的金屬化滌綸充氣球(球表鍍金屬或球內裝金屬角形反射器),稱為羅賓氣球,利用精密雷達跟蹤,計算出30~100公里各高度上的風和空氣密度,再推算出溫度、氣壓等氣象要素。常用的星傘探測系統,充氣后呈方形,具有穩定下降的作用,在球皮上噴鋁聚酯薄膜材料,作為反射器,利用它攜帶的儀器,由雷達等跟蹤探測溫度和風等要素。④從火箭上拋出榴彈,帶到各高度上爆炸,通過地面各點監測爆炸聲和觀測煙雲的移動,推算出40~90公里各高度上的溫度、氣壓、風等氣象要素。⑤火箭上升到頂端,放出金屬化尼龍條帶或其他輕質材料,用精密雷達跟蹤,可測出20~80公里各高度上的風。⑥火箭上升到100公里以上的高空時,施放出鉀或鈉的蒸汽雲,在不同地點用精密自動照相機同步照相,可測定蒸汽雲所在高度的風。此法常用來探測110~230公里高度範圍的高空風,但必須在能見度較好的黎明或黃昏才能進行觀測。⑦用取樣火箭測定大氣成分和臭氧含量等。此外,還有用來研究電離層、太陽紫外輻射等的氣象火箭。

 

3 氣象火箭探測 -配圖

 

4 氣象火箭探測 -相關連接

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