NASA的高空監控氣球會有新發現，拍了600萬張高解析度圖像

今年早些時候，NASA向天空發射了一個巨大的氣球，用來研究、監控50英里（80.47公里）的高空。

圖源：NASA/PMC Turbo/Joy Ng

這隻巨大的氣球在平流層中穿行，從發射地瑞典的埃斯特蘭，穿過北極圈，一直漂到了加拿大努納武特西部。

在其飛行過程中，氣球上的照相機捕獲了600萬張高解析度圖像，這些圖像佔了120兆位元組的存儲空間，揭示了導致湍流的過程。

「我們期望從這次任務中得到一個非常壯觀的數據集，」位於科羅拉多州博爾德的全球大氣技術和科學中心的PMC Turbo任務的首席研究員Dave Fritts說。「我們的相機可能捕捉到一些非常有趣的事件，我們希望能為這些複雜的動態提供新的見解。」

夜光雲在上層大氣中的微小流星殘留物上結成冰晶。結果夏季極地地區的人們，在太陽落山後能看到明亮的藍色漣漪雲。這些雲受到所謂的大氣重力波的影響，大氣重力波是由空氣團的對流和抬升引起的，例如當空氣被山脈推上時，這些波在將能量從較低的大氣傳遞到中間層的過程中，起著重要的作用。

Fritts說：「這是我們第一次能夠看到從較大的重力波到較小的流動不穩定性和高層大氣湍流的能量流。在這些海拔高度，你確實可以看到重力波破碎，就像海灘上的海浪，然後級聯成湍流。」

PMC渦輪氣球配備了七個專門設計的成像系統來觀察雲層。每一個都裝有高解析度相機、計算機控制和通信系統，以及32兆位元組的數據存儲設備。這七個成像系統可以拍出一個寬視角的拼接圖案，寬幅一百英里，每個視角都能拍攝20碼寬的湍流圖片。激光雷達首次測量了PMC的精確高度，以及PMC上下重力波的溫度波動。

「我們從圖像上知道了二維波結構，但是為了完全描述這些波，我們還需要測量三維空間，」Bernd Kaifler說，他是德國韋斯靈航空航天中心的研究人員，他設計了氣球的激光雷達實驗。通過激光雷達的測量，他們可以推斷出波的垂直結構，從而獲得的重要數據。

了解湍流的起因和影響將有助於科學家了解高層大氣的結構和變化。湍流在宇宙中的流體中產生，這項研究結果將幫助科學家更好地在所有系統中模擬它。最終，這些結果有助於改善天氣預報模型。

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