【話題肥皂箱】引起國際關注的「探空氣球」
原文刊登/國中校園特刊 May 2023 6版 會考衝刺特輯
今年初，一顆疑似來自中國的「探空氣球」飛入美國領空被擊落，引發兩國緊張和國際關注。其實「探空氣球」用於天氣預報與研究，利用探空儀器蒐集溫度、濕度、壓力等天氣數據，跟軍事用的「間諜氣球」可說是大不相同呢!本月國中特刊主題，帶大家認識「探空氣球」的原理與由來，也呼應到國中科目地科-大氣層的學習，一起探索「探空氣球」的奧妙吧!
「探空氣球」是什麼?
氣象探空氣球(Weather ballon)是一種攜帶儀器上升，飛到高海拔的地區，並傳回大氣參數的氣球，通常會測量氣壓、溫度、濕度以及風向風速；由於他的飛行高度比無人機或飛機更高，能夠向上向下獲得良好的觀測視野，且花費成本比衛星低廉，是個很好的觀測利器。
第一個使用探空氣球進行觀測的是法國天氣學家Léon Teisserenc de Bort，他於1896年施放第一顆探空氣球後，陸續釋放了總共數百顆探空氣球，這些實驗讓他發現了對流層和平流層。
目前，全球約有800個氣象站，每天在格林威治標準時間0點和12點，同步施放氣象探空氣球進行觀測，對應台灣時間是早上、晚上8點，各地蒐集數據後，也會即時傳給世界氣象組織。
台灣中央氣象局使用的探空氣球，每顆購入價約1000元但搭配GPS追蹤器、溫濕度計、氣壓計、發報器等設備，每施放一次，成本就要新台幣1萬元左右，目前只有台北及花蓮每天都會定期施放一顆，而彭佳嶼也會不定期施放。
廢棄氣球的去處
探空氣球多半由具有高度彈性的乳膠或氯丁橡膠製成，內部灌滿氦氣或氫氣，但由於氫氣具有可燃性，已較少使用；氣球的上升速率可以藉由內部氣體量來控制，通常能夠上升到海拔30至40公里左右的高度。
在高度逐漸增加的過程中，氣球會因為外部氣壓逐漸縮小而變大，直到氣球表皮張力不足以支撐內部氣體造成的壓力而爆炸，也就無法再使用。
一般探空氣球上都會附有回郵信封和聯絡方式，如果有人撿到，可以寄回或通知氣象站；但是大部分的氣球可能落在海洋、森林中，多半無法回收，有時候探空氣球可以飛很遠很久，就能不斷傳回數據，但也有可能在施放當下，遇到高低層氣流正好相反，氣球一飛上去就直接墜落。
氣球的爭議
除了一般氣象觀測外，探空氣球也會被用來進行航空天氣分析、空氣汙染監測、高空攝影或是進行研究，但氣球可能與飛機或其他航空器發生碰撞，以及被誤認間諜用途，引發政治敏感或衝突。
今年2月，美國在南卡羅來納州海岸擊落一顆疑似來自中國的監視器球(surveillance ballon)，使兩國之間緊張的政治局勢升溫。瑞士科學家羅德表示，每天都會有研究用、商用等不同用途的氣球在空中飛行，更該確保這些物體可被識別而不被擊落，以免造成研究成果或經濟財產的損失。
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