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定高氣球是一種設計用來在大氣中的特定等密度面上穩(wěn)定飄移的非操縱性飛行器。其使用壽命受到制造材料和運行高度的影響。為了增強耐壓性和氣體保持能力，常用的材料包括聚乙烯薄膜、聚酯薄膜或多層塑料薄膜復合而成的復合膜。這種復合膜能有效減緩內部氣體的逸出速度，并能夠承受一定程度的超壓（即球內氣壓超出外界大氣壓），從而延長了氣球的使用壽命。此外，通過在氣球底部設置排氣口來維持內外壓力平衡，也是一種防止氣球破裂的有效手段。需要注意的是，位于較低海拔的定高氣球容易因為遭遇結冰或者山脈而下沉甚至破損；相比之下，在10至20公里以上高空飛行的定高氣球則能持續(xù)工作數(shù)月乃至兩年之久。確定適當?shù)某錃饬繒r，需要考慮目標懸浮高度及整個系統(tǒng)（包括氣球自身及其攜帶設備）的總質量。

當前，先進的定高氣球技術能夠攜帶多達300臺下投探空儀。這些探空儀根據(jù)氣象衛(wèi)星的指令，在預定的區(qū)域投放，以收集大氣參數(shù)。所采集的數(shù)據(jù)隨后由定高氣球匯總并借助衛(wèi)星傳輸回地面控制中心。這種與衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作的定高氣球，構成了母子定高氣球系統(tǒng)的架構。

在氣象監(jiān)測領域，定高氣球被廣泛應用于分析氣團屬性的變異以及大氣電學特性的研究。自20世紀70年代以來，在全球大氣研究計劃的首次全球試驗階段，大量的定高氣球被部署于赤道、低緯度地區(qū)及南半球上空，執(zhí)行了廣泛的水平方向上的大氣探測任務。

此技術不僅顯著提高了我們理解全球大氣動態(tài)的能力，也為氣候模型的精確構建提供了寶貴的現(xiàn)場觀測資料。通過這種高空探測手段，科學家們能夠獲得更為全面和深入的大氣數(shù)據(jù)，進而促進對地球氣候系統(tǒng)的科學研究與認識。