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成層圏の波の研究に使用されるアビ気球

Google の親会社である Alphabet は、サービスが行き届いていない地域向けのインターネット機能を開発するために、3 年以上にわたり超高圧気球を成層圏に打ち上げてきました。この取り組みは Project Loon と呼ばれています。最近、Alphabet は、プエルトリコがハリケーン マリアによって荒廃した後、Loon がプエルトリコに報道を提供すると発表しました。しかし、科学者は意図しない用途で、Loon の飛行データを新たな目的に使用し、下部成層圏の波を調査しています。

超高圧気球は、対流圏上部と成層圏下部の非常に低い温度に耐えるように作られています。これらの気球は破裂しないほど強力で、18 ~ 21 km (11 ~ 13 マイル) の範囲で「ホバリング」できます。超高圧気球は航空機の飛行レーンの上空を飛行し、成層圏の下層風に乗って移動します。ルーン気球も高度を変えるように設計されています。ウィンド シアーで上下に移動することで、大雑把にナビゲートできます。

Loon のペイロードは、GPS と高度な高データ レート トランスポンダで構成され、気球を相互にリンクできます。リンクされたバルーンは、地上のインターネット プロバイダーへのネットワークを作成します。 Loon 気球は地上信号を送受信できるため、通常の通信プロバイダーの範囲外にいるユーザーにインターネット接続を提供します。 Loon は、過去 3 年間でニュージーランド、ペルー、プエルトリコ、ワイオミングから 1500 機以上の気球を打ち上げました。一部の気球は 6 か月以上飛行しています。

Loon ペイロードは、約 1 分ごとにその位置を衛星に中継します。このデータから、さまざまな高度での風を計算できます。新しい研究では、科学者は Loon データを使用して下部成層圏の短周期波の挙動を診断しました。これらは、周期が 1 日未満の浮力波であり、重力波と呼ばれます (重力波と混同しないでください)。これらの波は、山の上に澄んだ空気の乱気流を作り出し、雲の形成を引き起こす可能性があります。科学者たちは、空気が成層圏に移動する際に、これらの波が空気の脱水に重要な役割を果たすと考えています.

Loon のデータを分析した結果、下部成層圏の波はこれまで考えられていたよりもはるかに高い振幅を持っていることがわかりました。彼らはまた、これらの波が普遍的なべき法則に従うことも発見しました。波のエネルギーは、-2 乗法に従い、波の周波数が高くなるにつれて減衰します。このべき法則の振る舞いはこれらの高周波に遍在していますが、なぜこれが起こるのかはよくわかっていません.

Loon が気球を飛ばし続けることで、科学者はこれらの波に関するさらに多くの情報を収集し、季節や場所によって波がどのように変化するかを判断できるようになります。

この研究は、プロジェクトのルーン バルーン軌道から診断された下部成層圏の重力波スペクトルで、Journal of Geophysical Research:Atmospheres に最近掲載されました。 .


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