Как исследуют высокие слои атмосферы.

Изучение разнообразных свойств воздушной оболочки Земли имеет большое научное и практическое значение. Исследование нижних слоев атмосферы, непосредственно прилегающих к земной «поверхности, не вызывает особых затруднений. Что же касается высоких ее слоев, то их изучение, ввиду ограниченной доступности к ним, сопряжено с большими трудностями.

Исследование высоких слоев атмосферы, или, как говорят «свободной атмосферы», в настоящее время проводится прямыми и косвенными методами. Прямые методы состоят в том, что атмосфера изучается на основе вертикального зондирования  помощью приборов, поднимаемых на летательных аппаратах, а косвенные — на основе наблюдений, производимых с земной поверхности над различными физическими явлениями в высоких слоях атмосферы.

Ив числа прямых методов наиболее распространены в настоящее время -радиозондирование, самолетное зондирование и метод — шаров-пилотов.

Метод радиозондов заключается в подъеме на высоту легкого прибора—радиозонда, автоматически передающего по радио условными сигналами данные о давлении, температуре и влажности воздуха на различных уровнях атмосферы. Радиозонд поднимается с-помощью эластичного резинового шара, наполняемого водородом. Ввиду убывания атмосферного давления с высотой шар по мере подъема постепенно- расширяется и в конце концов лопается. Радиозонд падает и разбивается. Но для результатов зондирования это уже не имеет никакого значения, 10 так как необходимые данные прибор передает по радио во время своего подъема.

Высота подъема радиозондов зависит от качества оболочек и составляет в среднем 20- 25 и максимально 35 км. Первый в мире радиозонд был выпущен в Советском Союзе в 1930 г. Его изобрел П. А. Молчанов.

Метод самолетного зондирования состоит в том, что самопишущие приборы — метеорографы поднимаются в атмосферу на самолетах-зондировщиках. Метеорографы авто­матически непрерывно фиксируют давление, температуру и влажность воздуха на протяжении всего полета самолета. Кро­ме этого, находящиеся на борту самолета наблюдатели (бортаэрологи) производят дополнительные наблюдения над облаками, вертикальными движениями воздуха (судя по болтанке самоле­та), обледенением и другими явлениями. Этот метод дает воз можность производить изучение атмосферы до высоты 10—15 км.

Метод пилотов применяется в узких целях — только для определения скорости и направления ветра на различ­ных высотах. Он заключается в том, что за свободно поднимаю­щимся резиновым шаром, наполненным водородом, ведут наб­людения с поверхности Земли с помощью аэрологического тео­долита. Шар, равномерно поднимаясь, одновременно переме­щается и по ветру, подобно поплавку. Фиксирование положения шара в пространстве через определенные промежутки времени позволяет определить высоту, направление и скорость его дви­жения, а следовательно, направление и скорость ветра на раз­личной высоте. Высота «подъема шаров-пилотов составляет 20—30 км.

Эти методы изучения атмосферы получили весьма широкое распространение во всех странах мира и в настоящее время при­меняются в качестве ежедневного массового способа получения данных о состоянии атмосферы для целей предсказания погоды и нужд авиации.

Иногда в научных целях совершаются подъемы аэроста­тов и стратостатов — огромных воздушных шаров с гон­долами для воздухоплавателей. Аэростаты отличаются от страто­статов меньшими размерами и открытой гондолой. Они предназначены для подъема на сравнительно небольшие высоты (д) 8—10 км). Стратостаты же, имея закрытую металлическую ка­бину для аэронавтов и больший размер оболочки, могут подни­маться на значительно большие высоты, 20—25 км. Например, в 1933 г. стратостат «СССР-1» поднялся на высоту 19 000 м. а в 1934 г. другой советский стратостат «Осавиахим-1»—на 22 000 м. В 1935 г. американский стратостат «Эксплорер-П» поднялся на высоту 22 066 м, т. е. всего лишь на 66 м выше «Осавнахима», хотя его объем был в четыре раза больше советского стратостата.