盈七
小時候,飛來飛去的氣球帶給了人們許多歡樂,長大后,人們也沒有把它忘記。在科學家手下,它們煥發(fā)出不一樣的活力,還搖身一變,成了青藏高原上空的“空中飛魚”,幫了人們的大忙。
高度,連“高原之舟”都無法企及
號稱“世界屋脊”的青藏高原海拔高、氣候多變,是南極、北極之外的“第三極”,一直以來,科學家都在想辦法,如何對這里的環(huán)境、資源、災害進行系統(tǒng)化監(jiān)測,為科學研究提供精準數(shù)據(jù)。
牦牛是世界上生活在海拔最高處的特有牛種,它們吃苦耐勞,善走陡坡險路、雪山沼澤,能游渡江河激流,有“高原之舟”之稱。但是,牦牛到了海拔6500米,再往高處就“打死也不走了”!而且使用“肩扛牛駝”的方法進行觀察,獲得的數(shù)據(jù)很不準確。
那么,直升機行不行呢?恭喜你,想到了一個靠譜的答案,可是,高原地區(qū)空氣稀薄,會讓發(fā)動機的動力受影響,而且,直升機的工作方式將會對周圍氣流產(chǎn)生較大的擾動,干擾氣象數(shù)據(jù)的采集。
所以,綜合起來考慮,高空氣球就成了最好的選擇,它的大名叫系留氣球,外殼用多功能柔性復合材料做成,主氣室由氦氣填充,負責整個氣球的浮力,裝載著自記儀器、無線電遙測儀等測量儀器。在主氣室的旁邊還有兩個填充空氣的副氣囊調(diào)節(jié)球體的壓力。為了防止它不務正業(yè),中途被風拐跑了,人們還在它下面栓了一根纜繩,這也不是普通的纜繩,叫光電復合纜,里面既有承受拉力的纖維,還有供電電纜和通信光纖——電纜能確保氣球體內(nèi)有來自地面的源源不斷的電流,光纖負責把所有的觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妗?/p>
天空中最閃亮的星
氣球依靠浮力升空,載重要求越高,升空高度越高,系留氣球的體積就越大,所以最后被制造出來的“極目一號”系留氣球是一個大塊頭,表面積將近兩千平方米,胖乎乎的,活像海底萌萌的翻車魚。很快,這條“魚”就升上高空,開始欣賞潔白的云朵,綠色的高原,雪豹和巖羊的矯健身姿……當然,最重要的是開始盡職盡責地工作。
2019年5月9日起,我國自主研制的“極目一號”系留氣球在西藏第二大湖納木錯開展了多次高空觀測。在5月23日凌晨6點01分,它創(chuàng)造了同類系留氣球高空科學觀測的世界紀錄,上升到7003米,還帶回了整個亞洲水塔大氣中的水汽穩(wěn)定同位素,打破了傳統(tǒng)上我們對印度季風輸送高度的認知——水汽的輸送是從東南方向來的,屬于科學上的新發(fā)現(xiàn)。
轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)圈圈,風再大也不怕
老是在天空中飄著,再勤勞的魚也會累?!皹O目一號”休息的時候,會和船一樣“停泊”在一個港口里,這個“停泊港口”叫地面錨泊設施系統(tǒng)。當外界的風太大了,錨泊設施的主絞盤就會把系纜收回來,系留氣球也就跟著回到了地面,收回到錨泊平臺上。當然,這樣的簡單操作并不足以保證它不被大風吹走,于是,科學家們在它頭部鼻錐和兩側(cè)系索,三點約束在回轉(zhuǎn)平臺上。這個回轉(zhuǎn)平臺就像一個巨大的盤子,把系留氣球托在上面,大風吹來,它就帶著系留氣球轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn),讓氣球流線型的頭部始終對著來風的方向,將風的力量降到最低,這樣它就安全了很多。“停泊”后,氣球上的科學儀器會關(guān)機,但由球體壓力控制的設備還在正常工作,忠實地記錄著地面的空氣狀況,這么看,它還是一位工作狂呢!
最近,聽說科考隊正牽著這條“魚”到處轉(zhuǎn)悠,去青藏高原其他地區(qū)進行觀測,等它回來,肯定還會為大家?guī)Щ馗喔呖罩械拿孛埽?/p>
小智敲黑板
“亞洲水塔”指的是以青藏高原為主體的世界第三極,那里有眾多的高山山脈,分布著除南北極之外最大的冰川群,滋潤了數(shù)量眾多的河流和湖泊。而納木錯地區(qū)又是西風和季風相互作用的一個轉(zhuǎn)換地區(qū),所以,這里的氣候研究格外重要。