¿Por qué los globos meteorológicos se expanden cuando están en altitudes elevadas?

Escrito por noelle carver | Traducido por nicolás arellano
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¿Por qué los globos meteorológicos se expanden cuando están en altitudes elevadas?
Los globos meteorológicos, que alcanzan tremendas alturas de miles de pies, se llenan de gases a medida que se elevan. (balloon image by Francois du Plessis from Fotolia.com)

Aunque los globos meteorológicos puedan parecer flexibles, pequeños y extraños desde el comienzo (como si fueran burbujas), cuando alcanzan altitudes mayores a los 100.000 pies (30.000 metros) se tensan, se vuelven más fuertes y hasta a veces alcanzan el tamaño de una casa. Comenzando con la invención del globo aerostático en el siglo XVIII, estos elementos que pueden volar han permitido transportar objetos hasta alto en el cielo.

En 1785, el físico inglés John Jeffris (quien a menudo se lleva el crédito por ser la primera persona en usar globos aerostáticos por propósitos científicos) unió un termómetro, un barómetro y un higrómetro (que es un instrumento que mide la humedad relativa) a un globo de aire caliente. Alcanzó la tremenda altura de 9000 pies (2700 metros) y midió la información atmosférica. En 2010, los globos meteorológicos modernos alcanzan alturas de más de 100.000 pies (30.000 metros) y usan helio e hidrógeno, en lugar de aire caliente, para elevarse.

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Relleno y ascenso

Para lanzar un globo meteorológico, los meteorólogos llenan el globo con helio o hidrógeno, que son los elementos más ligeros y abundantes del universo. Sin embargo, los científicos no colman toda la capacidad: cuando el globo comienza a elevarse, la cubierta o la envoltura se ve como flexible y sin tensar, no como un globo aerostático o que se haya ampliado bien.

Los científicos no saturan la capacidad debido a razones estratégicas: a medida que un globo se eleva dentro la atmósfera, la presión baja, gracias a que el aire se vuelve más fino. Y a medida que esto sucede, el globo se tensa y se llena hasta su capacidad máxima a fin de poder compensar la pérdida de presión que venía desde el exterior.

¿Por qué los globos meteorológicos se expanden cuando están en altitudes elevadas?
Los globos aerostáticos utilizan tanques de propano para hacer fuego, lo que calienta el globo desde adentro. Los meteorológicos, por el contrario, usan helio. (Hot air balloon image by Julie Balderston from Fotolia.com)

Consideraciones atmosféricas

Según Donald Yee, doctor del Instituto Estuario de San Francisco, en el nivel del mar la presión atmosférica es mucho más fuerte que en lo alto, donde el aire se vuelve más fino. Si el globo fuera rellenado desde le comienzo, a medida que la presión del exterior caiga, trataría de expandirse para volver al equilibrio, pero en su lugar explotaría.

¿Por qué los globos meteorológicos se expanden cuando están en altitudes elevadas?
Los globos aerostáticos, al contrario de los meteorológicos, utilizan fuego para impulsarse hacia arriba. El principio básico que manejan es que el aire caliente tiende a subir. (Balloon Race image by sasa from Fotolia.com)

Cómo funcionan los globos meteorológicos

Los meteorólogos y los científicos utilizan globos meteorológicos para tomar mediciones a grandes alturas. Los científicos unen un instrumento que se llama radiosonda a la base del globo lleno de helio. La radiosonda, que mide temperatura, humedad y presión, transmite mediciones meteorológicas a las estaciones que están en la Tierra a través de radiotransmisores.

Volumen

A medida que el globo meteorológico se adentra en la atmósfera, donde la presión baja, la presión del helio o el hidrógeno dentro aumenta y hace que se expanda. De esta manera, el globo y la radiosonda pueden irse elevando constantemente y pueden ir subiendo a alrededor de 1000 pies (300 metros) por minuto.

Efectos del ascenso

De acuerdo con Wendell Bechtold, pronosticador meteorológico del Servicio Meteorológico Nacional en San Luis, Missouri, el globo asciende a una altitud de alrededor de 100.000 pies (30.000 metros), que es suficiente como para observar la forma redonda y azul del planeta desde el espacio. En esa altura, el globo (aunque depende de la envoltura o del material) se estiró y pudo haber alcanzado el tamaño de un automóvil o una casa.

Cuando el globo ya no puede estirarse más, y por lo tanto no puede seguir subiendo, revienta. El gas que estaba dentro se escapa y la radiosonda y el globo que reventó caen de nuevo a la Tierra. Un paracaídas que está unido al instrumento impide que haya daños. Sin embargo, el globo ya no se puede volver a usar.

Recuperación

Antes de unir la radiosonda, los meteorólogos insertan una pequeña bolsa dentro, en la que hay una tarjeta que le dice a quien sea que se cruce con el objeto qué es lo que encontró y qué propósito científico tiene. Esa persona debería enviar un correo, devolviendo la radiosonda, a un centro donde se la pueda arreglar y donde los científicos analicen la información, reparen los daños y la reutilicen para otro vuelo.

¿Por qué los globos meteorológicos se expanden cuando están en altitudes elevadas?
Los globos meteorológicos a menudo no tienen las mismas decoraciones que los aerostáticos pero están hechos de una tela látex muy flexible. (balloon interior image by Alicia Shields from Fotolia.com)

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