Säähavaintopallot litteän Maan yläpuolella

Tämä ei tietenkään ole mikään säähavaintopallo, mutta en voinut millään vastustaa käyttämästä tätä kuvaa, sillä tämä on paljon hauskemman näköinen.

Minua kiinnosti kovasti tietää lisää säähavaintopalloista, koska jotkut litteän Maan ystävät käyttävät niitä silloin kun lähettävät kymmenien kilometrien korkeudelle kameroita, jotta voisivat niiden avulla todistaa että Maan horisontti on sielläkin suora eikä kaareva. Tähän mennessä pallot ovat poksahtaneet rikki viimeistään 42 km korkeudella, jonka jälkeen kamera on tullut turvallisesti alas laskuvarjolla.

Edellä mainitusta syystä otin sähköpostilla yhteyttä Ilmatieteenlaitokseen. Utelin heiltä lisätietoa säähavaintopalloista joita he lähettävät yläilmoihin. Hehän lähettävät niitä säännöllisesti ylös jotta saisivat kasattua dataa, joiden avulla he sitten ennustavat meille tulevat säät. Erityisesti minua kiinnosti tietää, miksi säähavaintopallot poksahtavat rikki. Annoin heille neljä kysymystä, ja yksi heistä antoi niihin erittäin asiallisia vastauksia. Tuhannet kiitokset hänelle siitä. En kuitenkaan tiedä saanko kertoa vastaajan nimen, joten se jää nyt kertomatta:

Kysymykset (säähavaintopalloista):

  1. Mikä aiheuttaa sen että teidän säähavaintopallot poksahtavat rikki reilun kahdenkymmenen kilometrin korkeudella?
  2. Johtuuko se (rikkoontuminen) siitä, että niin korkealla on miinusasteita, eli pallon rakenne ei kestä sitä, vai johtuuko se siitä että pallo jostain syystä laajenee liikaa?
  3. Auttaisiko se, että ennemmin laittaa liikenteeseen kaksi taikka kolme palloa sidottuna toisiinsa, niin että jokaisessa on vähemmän heliumia sisällä?
  4. Eikö sään ennustettavuus paranisi, jos pallon saisi korkeammalla kuin noin 23 km?

Vastaus (sinisellä):

”Luotaus on hyvin päivä- ja säätilariippuvainen tapahtuma. Me haluamme ennustustyössämme saavuttaa troposfäärin, jonka korkeus vaihtelee (päivittäin ilmamassan mukaan) n. 10 -15 km välillä. Pallomme halkeaa keskimäärin n. 18- 28 km:n kohdalla. Ennätys on 38 km:n kohdalla. Tuo 38 on korkein lento mitä on saavutettu. Mutta meidän meteorologille riittää tuon tropopausin saavuttaminen, eli slangillamme ”yläkerran” rajapinnan saavuttaminen / luotaus.

Pallot ovat kulutustavaraa, voi niissä joskus olla olla rakennevikakin, mutta hyvin harvoin pallo tästä syystä hajoaa ja luotaus menisi siksi pilalle. Pääsääntöisesti hyvää ja kestävää tavaraa ovat.

Pallo puhkeaa juurikin siitä syystä, että Vety-kaasu, jota luotauksissamme käytämme, laajenee ja kun kaasu on laajentunut tarpeeksi, pallo puhkeaa ja radioluotain aloittaa matkansa kohti maanpintaa. Heliumia käytämme vain, jos luotaus tehdään manuaalisesti (ihminen tekee), koska Helium on räjähtämätön kaasu. Luotausautomaateissamme käytämme Vetyä, mutta koska Helium on käyttökustannuksiltaan hyvin kallis kaasu ja kaikessa toiminnassamme meidän tulee olla kustannustehokkaita, siksi käytämme Vetyä. Vetypatterit vaihdetaan luotauskonteillamme n. 2-3- viikon välein, mutta Heliumia on aina luotauspaikoillamme (työturvallisuussyistä), jos haluamme tehdä luotauksen ”käsityönä”. Erikoisluotauksemme, otsoni- tai vesihöyry, ne me teemmekin manuaalisesti.

Heliumia käytämme vain, jos luotaus tehdään manuaalisesti (ihminen tekee), koska Helium on räjähtämätön kaasu. Luotausautomaateissamme käytämme Vetyä, mutta koska Helium on käyttökustannuksiltaan hyvin kallis kaasu ja kaikessa toiminnassamme meidän tulee olla kustannustehokkaita, siksi käytämme Vetyä. Vetypatterit vaihdetaan luotauskonteillamme n. 2-3- viikon välein, mutta Heliumia on aina luotauspaikoillamme (työturvallisuussyistä), jos haluamme tehdä luotauksen ”käsityönä”. Erikoisluotauksemme, otsoni- tai vesihöyry, ne me teemmekin manuaalisesti.

Tosin nykyisin käyttämämme luotaimet, eli radiosondit, mittaavat ja tekevät luotauksen myös alaspäin tullessaan pallon jo puhjettua. Luotauksen normaali kesto on n. 90 -110 minuuttia keskimäärin. Kun luotaus on päättynyt, sen data saadaan omiin sääennustemalleihin päivitystävien meteorologien käyttöön sekä kv-jakeluun ja kansainvälisiin sääennustemalliajoihin.

Eli nykyisin saavuttamamme luotauskorkeudet riittävät päivystävän meteorologin tarpeisiin mainiosti. Sääennustustyölle nämä yläilmakehän luotaushavainnot lämpötilasta, ilmapaineesta, kosteudesta ja tuulista ovat lähestulkoon korvaamatonta informaatiota, pintasääasemiemme tuottamien säähäväintojen ohella.

Nuo muut ehdottamasi toimenpiteet nostaisivat kustannuksia liikaa, vaikka ihan hyviä ideoita sikäli ovatkin.

Lisätietoa luotauksistamme on täällä: http://ilmatieteenlaitos.fi/luotaukset

Selkeätä säähavaintopallon laajentumista:

Youtube-käyttäjällä Dwain Kellumilla on mielenkiintoisia videoita joissa hän harrastelijana lähettää ilmapalloja kymmenien kilometrien korkeuteen, jonka jälkeen ne poksahtavat rikki ja tulevat alas laskuvarjolla.

Se mikä hänen videoissaan jää erityisesti mieleen, on se, että hänellä on myös välillä kaksikin kameraa käytössä joista yksi filmaa myös pallon käyttäytymistä sen alapuolelta. Niistä voi havaita että pallo laajenee laajemistaan sitä mukaa kuin se nousee yhä vain korkeammalla. Alapuolisessa esimerkkivideossa pallo laajenee huomattavasti. Kohdassa 1:10:00 pallon halkaisija on näytössäni 13,5 cm. Noin 38 minuuttia myöhemmin (1:48:07) – juuri ennen kuin pallo poksahtaa rikki – halkaisija on näytössäni jo 21,5 cm.

Pallokokeessa numero 7:ssä (alapuolella) Dwain saavutti 36,41 km:n korkeuden (119485 ft), ennen kuin pallo poksahti rikki (ajassa 2:07:04):

Jospa joku toteuttaisi idean

Mielestäni flättäreiden pitäisi pyrkiä saamaan kameran korkeammalle kuin 42 km.  Uskon että se on mahdollista, mikäli palloja käytettäisiin yhtä aikaa kolme taikka neljä, sen sijaan että yksi. Silloin jokaisen pallon voisi täyttää huomattavasti vajaammaksi  kuin jos käyttäisi vain yhtä palloa, ja silti riittäisi ”nostovoimaa” jotta kameran saisi korkeammalle. Tällä tavoin pallot eivät menisi yhtä nopeasti rikki kun kaasu laajentuu niiden sisällä. Se voisi toki tuoda eteen jotain odottamattomia ongelmia, joista ei olla vielä tietoisia(?), esimerkiksi miten se laskuvarjo toimisi 60-100 kilometrin korkeudella? Ja millaisella toteutuksella vältetään että se ei sotkeudu alastulossa entistä useampaan naruun? Tuollainen projekti vaatisi jo paljon suuremman budjetin kuin normaalisti.

Esimerkki siitä miten pallolla voi päästä korkeammalle

Tässä videossa voimme nähdä miksi pallo pääsi liki 42 kilometrin korkeuteen. Näemme että se pallo oli hyvin vajaa ja laajenemistilaa riitti hyvinkin paljon.

Tiedemies käväisi stratosfäärissä jo vuonna 1931

Tiedemies Auguste Piccard oli kova sälli. Hän saavutti jo vuonna 1931  stratosfäärin, päästyään itse noin 15,8 km:n korkeuteen ilmapallollaan. Se mitä hän sanoi matkansa jälkeen on myös kiinnostavaa:

”It seemed a flat disk with upturned edges”

Yritän suomentaa mitä hän sanoi:

” Se näytti litteältä kiekolta jonka reuna nousi ylös”.

Mitä astrofyysikko Neil deGrasse Tysonilla on sanottavaa asiasta?

1 vote
Share

11 Kommentit

  1. Loistoidea ottaa yhteys ammattilaisiin! Osaat hyödyntää lähteitä luovasti. Monipalloinen ”flättäri-satelliitti” ☺ Miksi ei? Mutta tuli mieleen eikö 30-40km jo riitä todistamaan ettei kaarevuutta ole vai pitäisikö päästä vieläkin korkeammalle? No, ei mulla mitään sitä vastaan olisi. Päinvastoin koska erityinen mielenkiintomme on aina ollut taivas tähtineen ja silmiemme avautumisen myötä mahdol. kupoli / väreily / voimakenttä jne. Mitä olemusta ”teltan katto” / taivaanvahvuus sitten onkaan.

    • Periaatteessa 40 km riittää ihan hyvin, mutta mitä korkeammalle kameran saa, sitä parempi. Silloin näkyvä kaarevuus pitäisi tulla entistä ilmeisemmäksi, mikäli eläisimme pallolla.

      • Kiitos tarkennuksesta. Oisko tälle jotain laskuria / kaavaa? Eli lähdettä. Ei sillä etten itse uskoisi mitä harpilla ja kulmaviivaimella kaavaillun ”Pallon” sokaisemat silmät ei korkean ilmanalan videoista nää vaan tietämättömien / epäuskoisten tähden mikäli tästä aiheesta jokusen rivin lisää kirjottaisi.

        • En osaa sanoa niistä kaavoista mitään, enkä tiedä onko sellaista laskuria olemassa. Ehkä sellainen löytyy täältä: http://www.calculatorsoup.com/calculators/
          Ehkä peräänkuuluttamasi kaava löytyy tämän viidakon keskeltä jossa on yli 150000 esimerkkiä?
          http://reference.wolfram.com/language/

          40 kilometrin korkeudelta näkyy horisontista parhaimmillaan jopa satoja kilometrejä. Käyttämällä Google Earth-sovellusta taikka Google Mapsin ”satelliitti”-kuvaa, voi saada paremman käsityksen siitä kuinka kaarevalta horisontti pitää näyttää, jos siirtää ”silmän korkeuden” 40 kilometriin.

          Jälkilisäys: Uskon että sen voi laskea tällä laskimella:
          http://www.handymath.com/cgi-bin/arc18.cgi
          Tiedot pitää syöttää vain kahteen kentään ja laskuri laskee loput tiedot. Valitettavasti kilometrejä ei ole valittavissa, mutta ainahan voi valita metrit ja laittaa luvun taakse kolme ylimääräistä nollaa jolloin metrit on muutettu kilometreiksi.

          • Kiitos linkeistä. Pitääpä kikkailla, tai no jos ei nyt sentään ihan ”kikkailla” (sillä apinamiehistähän emme ole tulleet) niin ainakin kokeilla ha ha! 🙂 Google Earthissa on kertomasi perusteella periaatteessa sitten jo ”sisäänrakennettu kaarevuus laskuri” korkeuden mukaan mikäli siinä sovelletaan samanlaisia matemaattisia malleja joilla ”kaarevuutta” on ylipäätään yritetty todistella vaikka sitähän ei todistetusti ole olemassa kuin joidenkin mielikuvituksessa.

  2. Katselin eilen vakuuttavaa videoaineistoa. Käsittääkseni huomattava osa Youtuubin korkeanilmanalan pallo -videoista on musiikkivideoita suoraan 30-40km korkeudesta ja sitä rataa. No, ei se niiden totuusarvoa ainakaan mun silmissä himmennä.

    Mutta tässä onpi rapiat pari kolme tuntia ”The Explosive Truth” -käyttäjän RAAKAvideomateriaalia (jossa ei ole edes taustamusaa yms) korkean ilmanalanpallon lähettämisestä ja kohoamisesta Maan ylle lyhyen alkuspiikin kera:

    https://www.youtube.com/watch?v=0GsYFKemLQw

    Vaikka pätkän tuijotus käy välillä yksitoikkoiseksi niin kannattaa uhrata pari tuntia elämästään ja nähdä omin silmin mitä video paljastaa about 1h 57min kohdalla ja siitä edespäin. Kuin myös jo sitä ennen. Tasaiseltahan tuo näyttää! 🙂 Voidaan myös yhdessä analysoida tätä raaka-dataa 🙂 Laitan tän foorumillekin sitten kun tässä ehtii.

  3. Kyhäilin The Explosive Truthin ja TestingTheGlobe.com viimeisimmästä korkeanilmanalanpallo -videoista about minuutin pätkän GoPron:n 7.2mm linssin vääristävästä vaikutuksesta näkymään (Field of View):

    https://www.youtube.com/watch?v=IpJmIkPfrTc

    Tämä on vain omaa spekulaatiotani tietojen perusteella jotka löytyy videon kuvauksen linkeistä. Kannattaa katsoa lähdevideot niin ymmärtää mitä ajan kuvilla takaa. Jos olen aivan hunningolla niin poistan koko pätkän mutta eikös sen noin pitäisi ainakin teoriassa toimia? 🙂

    • Katsoin videosi ja uskon ymmärtäneeni mitä ajoit takaa, hetken kun olin asiaa miettinyt. Ihan asiallinen video, vaikka en tiedä ymmärtääkö ihan kaikki mitä ajoit takaa.

      Eli ilmeisesti kyse oli siitä(?), että se millaisena me horisontin nähdään, vaikkapa hitusen kaarevana, se ei välttämättä kerro totuuden, koska kameroiden objektiivien ominaisuudet vaihtelevat ja siksi kuvakulmatkin vaihtelevat, silloinkin kun vertailussa olevilla kameroilla ei zoomata laisinkaan. Ja siitä syystä, jos yhdistää useita sellaisia kuvia panoraamaksi, joissa on ollut käytössä kapea kuvakulma, saadaan laajemman kuvakulman, jolloin havaitaan että yhdistämisen jälkeen meillä on vierekkäin useita kaaria, mikä itsessään jo todistaisi, että se mitä nähtiin ei ollut totta, vaan että horisontti sittenkin saattoi olla suora. Menikö oikein?

      Minusta Rob Skiba kumppaneineen tekee hyvää työtä, kun yrittävät löytää horisonttia vääristämättömän kameran, ja pyrkivät sillä videoimaan horisonttia useiden kilometrien korkeudelta. Mutta mietin myös sitä, etä eikö se voi olla melko turhaakin? Siis, melko turhaa, vaikka ei välttämättä täysin turhaa. Jos nimittäin pallopäitä ei saa vakuuttuneeksi siitä, että horisontti on täysin vaakatasoinen ilman kaarevuutta 30-42 km:n korkeudella, ja taas flättärit uskovat jo pienemmästäkin, niin ei se täydellinen kamera asiaa miksikään muuta.

      Mielestäni on niin, että vaikka kalansilmälinssi vääristää horisonttia kaarevaksi kuvausalueen ylälaidassa, muistuttaen pallon yläreunaa, ja vastaavasti alareunassa syntyy samalla kameralla täysin samanlainen kaarevuus kuin yläpuolellakin, paitsi että kaarevuus on eri suuntaan (silloin kun molemmissa esimerkeissä on sama etäisyys kuvan keskikohtaan), niin se on jo itsessään täydellinen todiste epätäydellisillekin ihmisille siitä (vaikka eivät todistetta ottaisikaan vastaan), että 30-42 km:n korkeudella otetussa otoksessa on täydellisen suora horisontti, siitäkin huolimatta että vääristävä linssi olisi ollut käytässä. Vääristymä on nimittäin liki kaikissa klassisissa tapauksissa aina muualla kuin tarkassa keskikohdassa (eli horisonttiviivan keskikohta pitäisi osua myös kuvan keskipisteeseen). Tähän asiaan saa vahvistuksen kun kameran liikeet ovat liki pysähtyneet ja horisontti ”koskettaa” kuva-alueen keskikohtaa (juuri ennen kuin kameraliike vaihtaa taas suuntaa takaisinpäin). Näin on, olipa se näkyvä horisontti sitten ”suorassa”, 45-asteen kulmassa tai vaikkapa lähes pystyasennossa. Siten, sillä ei ole merkitystä, onko kamerassa täydellistä linssiä vai ei, koska jos horisontti osuu videokuvan keskikohtaan, niin lähes kaikissa sellaisissa tapauksissa horisontti on piikkisuora, oikeassakin elämässä, eikä vain virtuaalisuudessa.

      Joskus voi myös tietyistä hetkellisistä otoksista syntyä sellainen mielikuva, että horisontti ei sittenkään ole täysin suora. Yksi toinen syy asiaan voisi olla vaikkapa se, että jos 200 km:n etäisyyden päässä oleva pilvirintaman reuna olisikin suora, tai kohtalaisen suora (vaikkapa 10 km:n korkeudella, kun taas kamera on 30-40 km:n korkeudella), niin on täysin ymmärrettävää että horisonttiviiva ei voi silloin näennäisesti olla piikkisuora mikäli et näe kauemmas, samaisen pilvirintaman toiselle puolelle. (Kuvitteellisen horisontin etäisyys tietenkin aina muuttuu, riippuen siitä kuinka korkealta sitä tarkastellaan ja millaiset ovat näkyvyyden olosuhteet). Kaukana olevan pilvirintaman vasen ja oikea reuna viettää alaspäin, kun samanaikaisesti keskikohta (mikä on lähimpänä kameraa) on ymmärrettävistä syistä näennäisyydessä ylempänä. Siis näin vain silloin kun korkealta kuvattuna yhtenäinen pilvirintama on hyvin kaukana, sillä stratosfäärin perspektiivistä kuvattuna, se rintama nousee ylöspäin ”silmän korkeudelle”, vaikka pilvet olisivatkin vain troposfäärissä.

      Korjatkaa jos olen väärässä. Kiitän ja kumarran.

      PS! Pahoitteluni että teksti paisui kuin pullataikina. Ei ollut tarkoitus paisutella ja saada lukijat lopettamaan lukemisen kesken. Mutta välillä näitä päiviä tulee, jossa tällaisia tahattomia tahallisuuksia on vaikeata estää, jolloin ei välttämättä kukaan jaksa edes lukea juttua loppuun asti.

  4. Pete, kiitos palautteestasi ja ajatuksistasi. Videoni taisi onnistua koska se sai Suomen asiantuntevimman ja tunnetuimman flättärin kirjoittamaan rivikaupalla mielenkiintoista settiä 🙂

    Ja olet ymmärtänyt asian oikein. Tosin sellaistakin mitä en itse tullut ajatelleeksi. Tulin jokin aika sitten itsekin samankaltaisiin johtopäätöksiin kuin sinä näistä high altitude balloon -projekteista. Tavallaan osittain turhiahan ne ovat (vaikka sinänsä tarpeellisiakin sillä ilman niitä ei olisi minkäänlaista todistetta yläilmoista) sillä toistamiseen niin pallopäät kuin lättänät näkevät SAMOISSA videoissa 30-40km:sä sen mitä tahtovat nähdä. Joten jotain muuta tarvitaan. Hieman ihmettelen miksi Rob Skibakaan ei jätä jo koko aihetta ja jatka SEED tv-sarjansa kehittämistä johon hänet uojamme on kutsunut. Kuulemma aikoo jatkaa kunha saa rauhan sydämeen kosmologisista kysymyksistä.

    Tosin ei taida lepoa saada mikäli jatkaa pallojen lähettämistä kuten itsekin antaa viimeisimmässä analyysissään ymmärtää. No, se on Skiban murhe joten se siitä. Jatketaan me yhteistyötä Totuuden puolesta täällä Suomen kamaralla. Totuuden paljastuminen alkaa rehellisyydestä, nöyrtymisestä, avoimuudesta sekä maalaisjärjen käytöstä. Sekä uskosta joka ei ole uskottelua vaan lujaa luottamusta.

    Kun itse ymmärsin että kaikki linssit vääristävät jonkin verran (myös ei-kalansilmalinssit) niin oletettu hienoinen ”kaarevuus” 30-40km:säalkoi selviämään että mistä moinen saattaisi johtua: linssin vääristymästä. Olen pohtinut myös kaikkea muuta siltä väliltä kun näin Skiban ja Brewerin viimeisimmät mutta todennut että asia näyttää todellakin olevan näin yksinkertainen: linssin vääristymä!

    Mielestäni ymmärsit ainakin suurinpiirtein mitä tahdoin pohjimmiltaan ajaa videollani takaa: kameran linssin aiheuttama symmetrinen ”kaarevuus” horisontissa olipa kamera käännettynä mihin suuntaan tahansa (= field of view) kertoo siitä että ilman linssin vääristymää horisontti on todellisuudessa pikisuora mikäli päästäisiin katselemaan samaa näkymää paljain silmin samalta korkeudelta.

    Symmetrinen vääristymä / kaarevuus = suoruus = tasaisuus / littanuus.

    Siksi vähempikin määrä korkeanilmanalanpallovideoita 30-40km:stä pitäisi siis riittää analyysien laatimiseksi ja todisteeksi nöyryydellä, avoimuudella ja sillä kuuluisalla simppelillä maalaisjärjellä terästettynä. Kirjaimellisesti ei tämän pitäisi todellakaan olla kellekään mitään (NASAn) rakettitiedettä.

    Palautteesi rohkaisemana ja inspiroimana tulen julkaisemaan toisen osan videooni jossa menen syvemmälle linssin vääristymään animaation kera sen perusteella mitä itse olen saanut ymmärtää. Muutkin ovat tervetulleita kommentoimaan. Korjatkaa jos olen jossain ampunut huti.

    Jatketaan ja hyvää kesän jatkoa kaikille,
    DP

  5. Jatkoa edelliseen videooni: https://youtu.be/5LXihm6fz9Q

    En tiedä voiko tätä asiaa enää enempää rautalangasta vääntää niin pallopäille, muuten vain tietämättömille ja jopa joillekin lättänöille jotka ovat saattaneet alkaa epäilemään viimeisimpien korkeanilmanalanpallo -videoiden perusteella elämmekö sittenkin ”Pallolla”.

    Äläkääpä ny häittäilkö vaan miettikääpä tarkemmin! 🙂

Kommentoi

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.


*