Радиозонд — это телеметрический прибор с батарейным питанием, переносимый в атмосферу обычно метеозондом , который измеряет различные параметры атмосферы и передает их по радио на наземный приемник. Современные радиозонды измеряют или рассчитывают следующие переменные: высота , давление , температура , относительная влажность , ветер (как скорость ветра, так и направление ветра ), показания космических лучей на большой высоте и географическое положение ( широта / долгота ).). Радиозонды, измеряющие концентрацию озона , известны как озонозонды. [1]
Радиозонды могут работать на радиочастоте 403 МГц или 1680 МГц. Радиозонд, положение которого отслеживается по мере его подъема для получения информации о скорости и направлении ветра, называется радиозондом («радиолокационный зонд ветра»). [2] [3] Большинство радиозондов имеют радиолокационные отражатели и технически являются необработанными. Радиозонд, который сбрасывается с самолета и падает, а не летит на воздушном шаре, называется сбрасываемым . Радиозонды являются важным источником метеорологических данных, и ежедневно по всему миру запускаются сотни таких радиозондов.
Первые полеты аэрологических приборов были совершены во второй половине 19 века с воздушными змеями и метеографами , записывающим устройством, измеряющим давление и температуру, которое было восстановлено после эксперимента. Это оказалось трудным, потому что воздушные змеи были связаны с землей, и ими было очень трудно маневрировать в порывистых условиях. Кроме того, зондирование было ограничено малыми высотами из-за связи с землей.
Гюстав Эрмит и Жорж Безансон из Франции первыми в 1892 году использовали воздушный шар для запуска метеографа. В 1898 году Леон Тейссеренк де Борт организовал в Обсерватории динамической метеорологии де Трапп первое регулярное ежедневное использование этих воздушных шаров. Данные этих пусков показали, что температура понижалась с высотой до определенной высоты, которая менялась в зависимости от времени года, а затем стабилизировалась выше этой высоты. Об открытии де Бортом тропопаузы и стратосферы было объявлено в 1902 году во Французской академии наук. [4] Другие исследователи, такие как Ричард Асманн и Уильям Генри Дайнс., работали в то же время с аналогичными инструментами.
В 1924 году полковник Вильям Блэр из Корпуса связи США провел первые примитивные эксперименты по измерению погоды с воздушного шара, используя температурную зависимость радиоцепей. Первый настоящий радиозонд, отправлявший точную закодированную телеметрию с датчиков погоды, был изобретен во Франции Робертом Бюро . Бюро придумало название «радиозонд» и запустило первый прибор 7 января 1929 года. [4] [5] Год спустя Павел Молчанов самостоятельно разработал радиозонд, 30 января 1930 года он запустил радиозонд. Конструкция Молчанова стала популярным стандартом из-за его простота и потому, что он преобразовывал показания датчиков в азбуку Морзе, что упрощает использование без специального оборудования или обучения. [6]
Работая с модифицированным зондом Молчанова, Сергей Вернов первым применил радиозонды для измерения космических лучей на большой высоте. 1 апреля 1935 года он провел измерения на расстоянии до 13,6 км (8,5 миль), используя пару счетчиков Гейгера в схеме антисовпадения, чтобы избежать подсчета вторичных лучей. [6] [7] Это стало важным методом в этой области, и Вернов запускал свои радиозонды на суше и на море в течение следующих нескольких лет, измеряя зависимость излучения от широты, вызванную магнитным полем Земли .