中國氣球飛到美國，2萬米高空漂洋過海，有啥高科技？

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xbq1013

電梯直達(dá)

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發(fā)表于 2023-2-8 10:15:01 | 只看該作者 |只看大圖 |倒序瀏覽 |閱讀模式

本帖最后由 xbq1013 于 2023-2-8 10:16 編輯

此前，關(guān)于中國氣球飛到美國的相關(guān)報道引發(fā)了熱議，特別是在此前中國無人飛艇被無辜擊落后，又一個氣球誤入美國領(lǐng)空。按理說，這種屬于意外情況，其它國家也不是沒發(fā)生過，但美國的過度防空以及不良解讀，還是將此事推向了熱潮。

而我們今天要說的則是這次事件的主角——那個靠一己之力飛到美國的“氣球”。

靠一己之力飛到美國領(lǐng)空的“氣球”

誤入美國領(lǐng)空的“氣球”

從美國各個媒體報道披露的照片來看，那個飛到美國的中國氣球在空中還是相當(dāng)顯眼的，并且在其被擊落之前，差不多斜著橫跨了美國，行動能力不容小覷。

當(dāng)然需要注意的是，在這之前它應(yīng)該是在中國上空被施放的，只是不小心就被西風(fēng)裹挾，漂洋過海去往了美國。

西風(fēng)帶影響改變了該氣球的航行軌跡

而在其進(jìn)入美國之后，便立即引起了熱議，有人說它是用來竊取重要情報的，飄在空中的氣球可以隨時監(jiān)測地面的動向；也有人指出這就是普通的氣象氣球，除了收集高空的氣象數(shù)據(jù)以外，并沒有別的功能。

后來根據(jù)我國外交部發(fā)言人毛寧的發(fā)言來看，這一氣球確實只是民用的科研氣象飛艇，受西風(fēng)影響及自身控制能力有限，最終嚴(yán)重偏離預(yù)定航線，誤入美國領(lǐng)空。

我方回應(yīng)這就是一個普通的氣象氣球

據(jù)悉，這個氣象飛艇是氣象氣球當(dāng)中的一個類型，其上并無監(jiān)視地面收集地面信息的設(shè)備，只攜帶一些專用的氣象儀器，以便收集不同地區(qū)高空大氣的相關(guān)信息，因此并不是外媒口中的“間諜氣球”。

此前有人疑惑，為什么科研氣象氣球，能夠飛到2萬米的高空，還走了這么遠(yuǎn)的距離呢？對此，我們還是先來了解一下氣象探空觀測技術(shù)的發(fā)展歷程吧。

氣象探空觀測技術(shù)

許多人每天都會提前看天氣預(yù)報，避免自己的出行被意外天氣變化干擾。相信大家也感覺到了，如今天氣預(yù)報變得越來越準(zhǔn)確，手機(jī)自帶的APP甚至能精確到某個時間段下雨。這一切，都與氣象科學(xué)的發(fā)展有關(guān)。

而在氣象科學(xué)當(dāng)中，有一個非常重要的組成部分就是氣象探空觀測，它能夠幫人們獲取地面至高空的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，以此為天氣分析、數(shù)值預(yù)報做出貢獻(xiàn)。

根據(jù)資料來看，早在1749年，英國的氣象學(xué)家就已經(jīng)使用將溫度計捆綁在風(fēng)箏上的方法來進(jìn)行探空觀測了。后來，他們開始使用各種氣球，讓其升空獲得大量的數(shù)據(jù)。

一般來說，氣象探空觀測設(shè)備的載體平臺有很多，比如氣球、飛機(jī)、降落傘、飛艇以及火箭等等。

氣象探空觀測設(shè)備的載體平臺有很多

以飛艇為例，這是目前比較熱門的研究領(lǐng)域。因為自“十五”計劃以來，我國多個單位都啟動了飛艇的研究工作。

資料顯示，飛艇利用空氣浮力攜帶大載重的載荷，可長時間駐留在空中其工作流程比較簡單，具有持久留空、動態(tài)跟蹤、精準(zhǔn)干預(yù)、成本較低等多個優(yōu)點。
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不過相較于飛艇，人們還是更喜歡使用較為傳統(tǒng)的氣球，現(xiàn)有的探空氣球按照是否密閉和內(nèi)部壓力的差異，可以分為零壓氣球和超壓氣球。氣球的質(zhì)量越大，意味著施放的高度就越高。

零壓氣球和超壓氣球的特點對比

而一直以來，我國高空氣象探測的主力軍都是氣象氣球，且隨著氣球的不斷升級，中國氣象氣球可以被施放的高度也有了明顯的提升，比如在1990年平均高度都還只有24000米左右，如今已經(jīng)可以輕松達(dá)到30000米了。正因如此，該氣球能夠在美國上空飄這么久其實是很正常的。

氣象氣球有哪些高科技？

至于氣球中的高科技也有不少，因為中國科學(xué)院早在1984年就建成了唯一的萬立方米高空探測系統(tǒng)，其中就包括了該類氣球的研制。

中國很早之前就開始進(jìn)行高空探測氣球的研制了

研制的氣球最大體積可以達(dá)到50000立方米，飛行高度在32到34公里，能夠幫助我們開展關(guān)于與宇宙線、紅外天文、平流層和中層大氣物理等相關(guān)研究。

在人們的不斷努力下，如今中國的氣象氣球已經(jīng)有了耐臭氧、耐紫外線、耐低溫等多重性能，以耐低溫來說，探空氣球在升空的過程中往往要經(jīng)過零下60攝氏度到零下80攝氏度左右的低溫區(qū)。

探空氣球在升空過程中或要經(jīng)過零下60-80的低溫區(qū)

而在這個低溫區(qū)當(dāng)中，氣象氣球外部的橡膠就可能會出現(xiàn)“玻璃化”的變化，最終影響其升空高度和后續(xù)的飛行。在這種情況下，人們選用了凝固點較低的耐寒劑加入其中，提升氣球的耐寒性能。

除此之外，還有耐臭氧性能。由于這類氣象氣球飛的都比較高，所以臭氧會成為它們在高空中的又一敵人。

研究表明，只要2ppm的臭氧濃度，就能對制造氣象氣球的聚硫橡膠產(chǎn)生影響，使其出現(xiàn)腐蝕的狀況。大氣層當(dāng)中的臭氧濃度往往能達(dá)到5ppm，這將使氣球的使用壽命大打折扣。

臭氧濃度會對氣象氣球的材質(zhì)產(chǎn)生影響

為此，人們在氣象氣球的表面涂上了微晶蠟，讓其能夠形成一個保護(hù)層，有效地隔絕臭氧和氣球表面的接觸，避免它在短期之內(nèi)就出現(xiàn)老化皸裂的狀況。

過實驗驗證，我國采用抗臭氧劑B和防老劑W并用能保證氣球具有較好的耐老化性能，4h臭氧老化未出現(xiàn)龜裂、穿孔和斷裂等現(xiàn)象。

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總的來說，我國中高層氣象氣球的相關(guān)性能確實處在進(jìn)步當(dāng)中，也難怪此次飄到美國的這一個能夠在空中“流浪”那么久了。相信如果美國不出手干預(yù)的話，它應(yīng)該會繼續(xù)順著風(fēng)飄，飄到更遠(yuǎn)的地方繼續(xù)收集數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，這種氣球雖然質(zhì)量好、科研價值高，但是依舊有一個缺點，那就是“不受控制”。簡單來說，就是人們在最初是沒想讓它漂洋過海的，可是由于天氣系統(tǒng)的復(fù)雜性和大氣環(huán)流的存在，使得許多氣球飛著飛著就走遠(yuǎn)了。尤其是，在西風(fēng)帶的影響下，飄到美國也實屬正常。