60 let od vypuštění 1. sondy Vaisala (1992)

ŠEDESÁT LET OD VYPUŠTĚNÍ PRVNÍ RADIOSONDY VAISALA

K bližšímu seznámení s finskou firmou Vaisala a historií vývoje radiosondy mě inspiroval článek J. Pribiše otištěný v Bulletinu Slovenské meteorologické společnosti při SAV (ročník III, č. 2, str. 32) P. A. Molčanov - priekopník radiosondážných meraní (65 rokov odpatentovania vynálezu). První radiosonda hřebínkového typu byla vypuštěna v Pavlovsku u Petrohradu 30. ledna 1930. Vlastní princip kó­dovací radiosondy si nechal Molčanov patentovat v roce 1927 pod názvem radiometeograf.

Dr. Vilho Vaisala (1889–1969) vypustil první radiosondu 30. 12. 1931, tedy o dva roky později. Čtyři pilotovací ba­lóny, každý o hmotě 50 g, vynesly sondu do výšky 7 km se stoupací rychlostí 150 m/min. Radiosonda vážila 420 g a měřila pouze teplotu vzduchu.

Vilho Vaisala studoval na univerzitě v Helsinkách a Götingen matematiku, fyziku, aerodynamiku, astronomii a che­mii. Doktorskou práci podal z matematiky. Od svých 22 let pracoval jako asistent ve fyzikální laboratoři fakulty a experimentoval s kondenzátory, jichž za 20 let použil ke konstrukci radiosondy. Všechny konstrukce jím vyvinutých přístrojů vycházely z detailní matematické analýzy.

Od roku 1916 pracoval na drakové stanici Ilmala a roku 1919 byl jmenován vedoucím aerologického oddělení finské meteorologické služby. Navrhl a zkonstruoval mechanické sondy - meteografy - vypouštěné pomocí draků, balónů a letadel. Úspěšnost drakových výstupů byla však silně závislá na intenzitě větru. Využívání palub volně letících balónů mělo pouze historický význam, pro vlastní předpověď počasí význam nemělo. Nejvyšších výstupů dosáhl pomocí draků 5470 m a letadlem 7600 m.

Aby zajistil reálné využívání měření, nahradil meteografy novou technologií - radiotechnikou. Spojitý přenos měře­ných veličin na zemský povrch zajišťoval systém vysílač-přijímač, umožňující operátorovi počítat výsledky měření během výstupu sondy.

Této zásadní změně předcházely experimenty s převodem měřených hodnot teploty na elektrické signály přenášené vysílačem. Nepatrné mechanické změny teplotního čidla byly prostřednictvím změny kapacity převáděny na elektric­ké signály. Tento přístup byl zcela originální, protože do této chvíle byl přenos polohy zapisovače nahrazující záznam na papír přenášen Morseovým kódem či Ollandovým bubínkovým měničem. U Vaisalovy metody vstupuje čidlo přímo do vysílače. Na tomto principu pracují finské sondy dodnes.

V roce 1933 předložil matematickou formulaci úlohy se základním vztahem y = (C1 – C) / C1 . C2 ,

kde C je kapacita měřené veličiny, C1 a C2 jsou extrémní hodnoty kapacit definované rozsahem měřeného prvku. Tímto postupem se eleminují nežádoucí změny v elektric­kém obvodu. V roce 1934 bylo napojeno tlakové čidlo, v roce 1935 čidlo vlhkostní. Průběžně se zdokonalovaly po­zemní přijímače, kalibrační zařízení a metody vyhodnoco­vání výsledků na originálních aerogramech.

Nová radiosonda byla předvedena v roce 1935 na varšavském zasedání Aerologické komise Světové meteoro­logické organizace. 25. října téhož roku napsal Vaisala všem ředitelům meteorologických služeb dopis, ve kterém nabízí své sondy.

Vaisala byl přesvědčen, že cena aparatury bude klesat a kvalita stoupat, bude-li sám zajišťovat její výrobu a vývoj. Na základě této úvahy a přesvědčení byla v roce 1936 za­ložena firma Vaisala. V továrně se vyráběl celý komplet pod názvem Vaisala Sounding System a vlastní sonda měla hmotnost 280 g. Současný systém má název DigiCora. Ra­diosondy firmy Vaisala jsou vypouštěny v 90 zemích; od roku 1991 též v SHMÚ a od 1. ledna 1992 též na observatoři Praha-Libuš. Od založení firmy bylo vypuštěno více než 3,5 miliónu radiosond. V posledních dvaceti letech k nim přibyly speciální sondy měřící vertikální profil ozónu. Tyto sondy jsou též vypouštěny na observatoři v Praze-Libuši.