Μπαλόνια Loon που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των στρατοσφαιρικών κυμάτων
Η μητρική εταιρεία της Google, Alphabet, εκτοξεύει μπαλόνια υπερπίεσης στη στρατόσφαιρα για περισσότερα από τρία χρόνια για να αναπτύξει δυνατότητες Διαδικτύου για υποεξυπηρετούμενες περιοχές. Αυτή η προσπάθεια ονομάζεται Project Loon. Πρόσφατα η Alphabet ανακοίνωσε ότι η Loon θα παρέχει κάλυψη στο Πουέρτο Ρίκο μετά την καταστροφή του νησιού από τον τυφώνα Μαρία. Αλλά σε μια ακούσια εφαρμογή, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τα δεδομένα πτήσης του Loon για έναν νέο σκοπό, για να διερευνήσουν τα κύματα στην κάτω στρατόσφαιρα.
Τα μπαλόνια υπερπίεσης είναι κατασκευασμένα για να αντέχουν στις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες της ανώτερης τροπόσφαιρας και της κάτω στρατόσφαιρας. Αυτά τα μπαλόνια είναι αρκετά ισχυρά ώστε να μην σκάσουν και μπορούν να «αιωρούνται» μεταξύ 18-21 km (11-13 μίλια) περιοχής. Τα μπαλόνια υπερπίεσης πετούν πολύ πάνω από τις λωρίδες πτήσης των αεροσκαφών και κινούνται με τους χαμηλότερους στρατοσφαιρικούς ανέμους. Τα μπαλόνια Loon έχουν επίσης σχεδιαστεί για να αλλάζουν το υψόμετρο τους. Με το να κινούνται πάνω-κάτω στην κουρτίνα του ανέμου, μπορούν να πλοηγηθούν σκληρά.
Το ωφέλιμο φορτίο Loon αποτελείται από ένα GPS και έναν προηγμένο αναμεταδότη υψηλής ταχύτητας δεδομένων που μπορεί να συνδέσει τα μπαλόνια μεταξύ τους. Τα συνδεδεμένα μπαλόνια δημιουργούν ένα δίκτυο σε έναν πάροχο Διαδικτύου στο έδαφος. Τα μπαλόνια Loon μπορούν να μεταδίδουν και να λαμβάνουν σήματα γείωσης και έτσι να παρέχουν σύνδεση στο Διαδίκτυο σε χρήστες εκτός του εύρους των συνηθισμένων παρόχων τηλεπικοινωνιών. Η Loon έχει εκτοξεύσει πάνω από 1500 μπαλόνια τα τελευταία τρία χρόνια από τη Νέα Ζηλανδία, το Περού, το Πουέρτο Ρίκο και το Ουαϊόμινγκ. Μερικά μπαλόνια έχουν πετάξει για πάνω από έξι μήνες.
Το ωφέλιμο φορτίο Loon αναμεταδίδει τη θέση του σε έναν δορυφόρο κάθε λεπτό περίπου. Από αυτά τα δεδομένα, μπορούμε να υπολογίσουμε τους ανέμους σε διαφορετικά υψόμετρα. Σε μια νέα μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα Loon για να διαγνώσουν τη συμπεριφορά των κυμάτων μικρής περιόδου στην κατώτερη στρατόσφαιρα. Αυτά είναι κύματα άνωσης με περιόδους μικρότερες από μία ημέρα, που ονομάζονται κύματα βαρύτητας (δεν πρέπει να συγχέονται με τα βαρυτικά κύματα). Αυτά τα κύματα μπορούν να δημιουργήσουν καθαρές αναταράξεις του αέρα πάνω από τα βουνά και να πυροδοτήσουν το σχηματισμό νεφών. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτά τα κύματα παίζουν σημαντικό ρόλο στην αφυδάτωση του αέρα καθώς αυτός κινείται στη στρατόσφαιρα.
Η ανάλυση των δεδομένων του Loon έδειξε ότι τα κύματα στην κατώτερη στρατόσφαιρα είχαν πολύ υψηλότερα πλάτη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Βρήκαν επίσης ότι αυτά τα κύματα ακολουθούσαν έναν παγκόσμιο νόμο ισχύος. Η ενέργεια του κύματος διασπάται με την αυξανόμενη συχνότητα κύματος σύμφωνα με έναν νόμο ισχύος -2. Αυτή η συμπεριφορά του νόμου ισχύος είναι πανταχού παρούσα σε αυτά τα κύματα υψηλής συχνότητας, αν και ο λόγος που συμβαίνει αυτό δεν είναι καλά κατανοητός.
Καθώς ο Loon συνεχίζει να πετάει μπαλόνια, οι επιστήμονες θα μπορούν να συλλέγουν ακόμη περισσότερες πληροφορίες για αυτά τα κύματα και να προσδιορίζουν πώς ποικίλλουν ανάλογα με την εποχή και την τοποθεσία.
Αυτή η μελέτη, τα φάσματα κυμάτων βαρύτητας στην κατώτερη στρατόσφαιρα που διαγνώστηκαν από τις τροχιές μπαλονιών του έργου, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Journal of Geophysical Research:Atmospheres .
