천장 풍선

Ceiling balloon
완전히 부풀린 천장 풍선
천장 풍선 캐비닛
주입구 스탠드를 클로즈업합니다.
헬륨 실린더에 부착된 조절 밸브 및 압력 게이지

파일럿 풍선 또는 피발이라고도 불리는 천장 풍선은 기상학자들이 낮 시간 동안 지상 높이에서 구름의 기단 높이를 측정하기 위해 사용한다.과거에는, 그리고 때로는 오늘날에는 풍선을 [1]추적하기 위해 상공에서 바람의 속도와 방향을 결정하기 위해 테오돌라이트가 사용되었다.천장 풍선 뒤에 있는 원리는 풍선이 방출된 후 구름 속으로 사라질 때까지 알려진 상승 속도(얼마나 빨리 오르는지)의 타이밍을 사용하여 구름 바닥의 높이를 계산할 수 있다는 것입니다.

사용방법

천장 풍선은 팽창 전에 일반적으로 76mm(3인치)의 직경에서 40cm(~15.75인치)까지 부풀려진 작은(보통 빨간색) 고무 풍선입니다.팽창 후 풍선은 밖으로 옮겨져 방출된다.풍선이 방출되어 구름 속으로 들어갈 때까지의 타이밍을 맞추면 천장 높이를 얻을 수 있습니다.올바르게 공기를 주입하면 풍선이 140m/min(460ft/min)의 속도로 상승합니다.구름의 밑부분은 매우 드물게 평평하고 단단하기 때문에, 천장의 높이는 풍선이 사라질 때가 아니라 색이 바래기 시작할 때입니다.이 풍선은 또한 안개 층이나 눈보라 층의 수직 가시성을 측정하는 데 사용될 수 있다.이 경우 풍선이 풀리면 바로 희미해지기 시작하므로 수직 가시성은 풍선이 사라지는 시점입니다.풍선이 구름 층으로 상당히 멀리 보이는 경우 관측자는 풍선이 항공기에 중요하므로 이를 주목해야 한다.

천장 풍선은 구름의 높이를 알 수 있는 믿을 수 있고, 안전하고, 간단한 방법입니다.그러나 관찰자가 알아야 할 단점이 몇 가지 있습니다.비와 젖은 눈은 기구의 상승 속도를 늦출 수 있으며, 거짓으로 높은 천장과 강한 바람 그리고 좋지 않은 시야를 줄 수 있으며, 기구가 실제로 상승하기 전에 구름 속으로 들어가는 것처럼 보일 수 있습니다.풍선이 140m/분(460ft/min)의 속도로 상승하기 때문에 풍선이 700m(2300ft)에 도달하는 데 5분 이상 걸립니다.이 높이를 넘어서면, 심지어 쌍안경으로도 풍선을 따라가는 능력이 떨어집니다. 왜냐하면 풍선에서 눈을 조금만 움직여도 풍선이 사라지게 할 것이 거의 확실하기 때문입니다.

풍선을 사용하는 것이 실용적이지 않은 밤에는 천장 프로젝터를 사용합니다.그러나 황혼기에는 천장 프로젝터를 사용하지 못할 수 있으므로 피발(파일럿 풍선) 조명을 사용할 수 있습니다.이것은 배터리에 부착된 간단한 손전등 전구입니다.배터리를 충전하기 위해 물에 3분간 담근 다음 팽창 전에 풍선에 묶습니다.이것들은 오늘날에는 거의 사용되지 않는다.

기술적 세부사항

풍선 및 관련 장비는 보통 가스 실린더에 가까운 벽에 설치된 캐비닛에 보관됩니다.캐비닛에는 3개의 도어가 있으며, 그 중 하나는 아래로 열리고 주입구 스탠드가 부착됩니다.주입구 스탠드의 상단에는 2개의 링이 있는 "L"자형 파이프가 있으며, 하단에는 작은 링이 있고 상단에는 팽창 노즐이라고 불리는 큰 링이 있습니다.이 링은 풍선이 부풀어 오를 때 튜브가 스탠드를 통해 떨어지거나 너무 멀리 올라가는 것을 막습니다.상단 링에는 풍선을 잡을 수 있도록 여러 개의 홈이 잘려 있습니다.

파이프 하단에는 정확한 양의 가스가 추가되면 풍선이 가득 찼음을 나타내는 무게가 있습니다.고무 호스는 이 파이프에 부착되어 있으며 주입구 스탠드를 두 번 통과합니다.첫 번째 구멍은 튜브보다 커서 움직일 수 있고, 두 번째 구멍은 튜브를 제자리에 고정하는 데 사용됩니다.

거기에서 튜브는 풍선으로 흐르는 가스의 양을 조절하는 니들 밸브로 이어진다.그런 다음 두 번째 튜브가 밸브에서 가스 실린더에 부착된 조절 밸브로 연결됩니다.이 밸브에는 압력 게이지가 두 개 부착되어 있습니다.하나는 가스 실린더에 남아 있는 총 압력을 나타내고 다른 하나는 튜브를 통해 흐르는 가스의 양을 나타냅니다.일반적으로 실린더는 강철로 제작되며 무게는 약 140파운드(65kg)입니다.표준 압력으로 약 200피트3(5.7m3)의 가스를 포함하고 2000psi(14메가파스칼)의 압력으로 저장하며 약 120개의 풍선을 팽창시킵니다(공칭 직경 45cm).

캐비닛 반대편에는 풍선, 현악기, 피발등을 수납할 수 있는 공간이 있다.풍선을 채우는 데 사용되는 가스는 헬륨이나 수소이다.저렴한 가격 때문에 풍선은 종종 수소 가스로 채워지지만 헬륨이 사용되기도 한다.

풍선은 팽창 노즐에 부착되어 있고 끈 조각이 목에 감겨 있습니다.안전 안경과 청력 보호 장치를 착용한 후 니들 밸브가 완전히 닫혀 있는지 확인합니다.그런 다음 실린더의 메인 밸브가 열린 다음 조절 밸브가 열립니다.다음으로, 니들 밸브가 열리고 풍선이 부풀어오르기 시작합니다.풍선이 올바른 크기에 도달하면 팽창 노즐이 상승하기 시작합니다.이때 니들 밸브는 조절 밸브 및 실린더 밸브와 함께 닫힙니다.그런 다음 끈을 사용하여 가스가 빠져나가지 않도록 풍선 목을 묶습니다.

가끔 풍선이 고장나거나 고장 나기 때문에 팽창 중에는 주의를 기울여야 합니다.풍선을 부풀리는 사람이 고글이나 청력 보호대를 착용하지 않으면 눈이나 귀가 손상될 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  • 환경 캐나다 - 대기 환경 서비스, 기술 설명서(TM07-01-01) 천장 풍선 장비 76mm(3인치)
  1. ^ Brenner, Martin (2009-11-25). "Pilot Weather Balloon (Pibal) Optical Theodolites". Martin Brenner's Pilot Balloon Resources. California State University, Long Beach. Retrieved 2014-07-25.