气象角度看:中国高空气球为何会进入北美?飞出本土后才被击落?

魑魅涅槃 2023-02-05 18:57:24

自2月2日起,美国国防部高级官员最先对外证实,北美防空司令部和空军,正在华盛顿州、爱达荷州和蒙大拿州上空,追踪一枚来自中国的高空侦察气球,并表示该高空气球疑似正在通过跨越全美的方式,突袭侦察美国本土的核导弹发射基地,以窃取美国核弹机密后,外界对此一片哗然。

特别是在中国外交部2月3日对外证实,出现在美国本土上空的高空气球,的确是中国相关企业释放的气象观测气球后,外界更是对其是否真的是以民用气象为借口,借机侦察美国本土展开质疑。

而在这一声声质疑中,美国政府和空军也终于抵不住外界压力,派遣空军F22隐身战机,在2月4日下午,位于东海岸附近连发三枚导弹后将其击落。但在美国成功将其击落后,质疑声再次传来,有人说中国的高空气球成功让北美防空体系成为笑话、中国的高空气球逛遍整个美国后,美国才终于将其击落,而且还是连续发射三枚导弹后才成功,也暴露了美国自身的防空体系漏洞。

那从气象角度来看,中国的高空气球最开始一直是在太平洋上空飞行的,为何会突然进入美国本土上空,且美国人为何最开始不将其击落?直到其飞出本土后才将其击落,继而暴露自身防空漏洞呢?

的确在2月2日,美国国防部最先对外公开疑似中国高空气球出现在北美上空后,拜登在接受公开采访时对外表示,该高空气球并不会对美国本土造成任何影响,美国没有必要将其击落。但在随后的诸多消息对外公开后,相关人士也对外表示,拜登政府的说辞并不能信,反倒说明了美国空军很可能不具备将其直接击落的能力。

因为高空气球作为现代主要的气象观测设备,其主要飞行高度在平流层,也就是飞行高度基本在10000——50000米高度之间,这个飞行高度下下,平流层的任何飞行器既不会受到雷暴天气影响,也不会对民航客机的正常飞行产生影响,所以也成了各国气象观测的主要飞行高度。

毕竟低于这个飞行高度,高空气球会受到雷暴天气影响,而且也会对民航飞行产生严重影响,高于这个飞行高度,也对高空气球自身的材质有更高的要求,非常容易受外界气压降低,高空气球迅速膨胀后爆破,加之平流层无论是温度、还是气流变化非常缓慢,非常适合作为观测全球气象变化的主要飞行高度区间。

高空气球为何会进入美国本土?

从国外飞行器观测网站对外公布的信息来看,这枚出现在美国本土上空的中国高空气球,最开始是在太平洋上空飞行的,且在出现后的几日内,一直在从东太平洋中部上空,缓慢向北方向移动。且其飞行地理位置并不靠近美国本土,这也就表明这枚无动力的高空气球并不是为了军事侦察,而打着民用气象观测进入美国本土的。

而每年的一月份开始,受北极冷涡流的南下影响,在、格陵兰岛、阿拉斯加等靠近北极地区,会受到南下的冷气流影响,而进入寒冬暴雪等恶劣天气。同时南下的冷涡流也会对太平洋的气流产生影响,使得其气流航向发生变化,向东或向西方向移动,继而也会使得位于平流层的高空气球航向发生变化,这也是为何一直在太平洋上空飞行的中国高空气球,会右拐进入北美上空的原因所在。

美国为何直到高空气球飞出本土后,才将其击落?

前面说过高空气球为了能够长距离的持续观测,其飞行高度主要在平流层区间内,而平流层的区间从10000——50000米不等,大部分高空气球的飞行高度都会在3.5万米高度左右,这样既不会太低受气象雷暴天气影响,而且较低的飞行高度,对高空气球自身的材质要求也更低。

但就算是3.5万米的飞行高度,对于美国空军现役的各型战机而言,也是可望而不及的飞行高度。如美军现役的F15、F22双发重型战机,最大飞行高度都只有2万米左右,就算其在这个飞行高度发射导弹,以其自身能够挂载的各类导弹最大射程来看,就算导弹垂直爬升也达不到3.5万米高度,所以这也是美军只能看着中国高空气球逛遍美国主要城市,自身却无法将其击落,只能冠冕堂皇表示:这枚所谓的高空气球不会对美国构成威胁。

直到2月4日下午,美军出动F22隐身战机,发射三次导弹后才将其击落也是有原因的,主要原因就是因为这枚中国的高空气球在被击落前,其飞行高度已经相比2月2日被持续追踪时,下降了不少飞行高度,基本已经到2万米高度左右,所以F22才有能力将其击落。

高空气球之所以突然下降高度 ,也是和北美上空的气流变化有直接关系:

前面也说过,这枚一直在太平洋上空飞行的高空气球,突然进入美国本土上空,很可能和每年一二月份,北极冷涡流南下有直接关系。同样每年的一二月份,北美洲会同时受到北极涡流和墨西哥暖流双向影响,除了会造成大规模降雨影响外,也会使得整个北美大陆的气流发生变化,开始朝着欧洲方向转移。

而在冷热涡流向欧洲方向转移的过程中,来自大西洋的暖空气向美洲陆地方向低空突进,将冷热涡流抬升,继而使得整个北美大陆、特别是美国东海岸上空的冷空气高度跃升,最终冷空气跃升到平流层。

在冷空气上升到平流层后,位于北美东海岸上空的高空气球,由于外界温度下降,高空气球内部气压下降,继而使得整个高空气球浮力降低,自然其飞行高度也就降低了不少。最终高空气球的飞行高度不断下降,并接近F22能够击落的高度后,也就成了被击落的对象。

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魑魅涅槃

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