Въпреки че балоните за времето изглеждат флопи, малки и странни от самото начало - като слаби плаващи мехурчета - когато изглеждат достигат надморска височина от над 100 000 фута (30 000 метра) балоните са опънати, здрави и понякога големи колкото къща. Започвайки с изобретяването на балона с горещ въздух през 18 век, полетите с балони са позволили да се носят предмети високо в небето.
През 1785 г. английският лекар Джон Джефрис - който често получава кредит като първият човек, който използва балони с горещ въздух научни цели - прикрепен термометър, барометър и хигрометър (инструмент, който измерва относителната влажност) към гореща въздушен балон. Балонът достига височина от 2700 м и измерва атмосферни данни. От 2010 г. модерните метеорологични балони достигат височина над 100 000 фута и използват хелий или водород вместо горещ въздух за издигане.
Пълнене и нарастване
За да изстрелят метеорологичен балон, метеоролозите го пълнят с хелий или водород, най-леките и най-разпространените елементи във Вселената. Учените обаче не пълнят балона докрай до капацитета си: когато балонът започне повдигане, корпусът на балона (или пликът) изглежда флопи, а не опънат като взривен балон или горещ въздух балон.
Учените не пълнят балона до капацитет по стратегически причини: когато балонът се издига в атмосферата, налягането около балона намалява. Налягането намалява, защото въздухът се разрежда в по-високата атмосфера. С намаляването на налягането балонът се пълни плътно до пълния си капацитет, за да компенсира загубата на външно налягане.
Атмосферни съображения
Според д-р Доналд Йе от Института за устия на Сан Франциско атмосферното налягане на нивото на земята е много по-силно, отколкото високо в по-тънката атмосфера. Ако балонът беше напълно напълнен от самото начало, тъй като налягането извън балона спадна, балонът щеше да се опита да се разшири, за да изравни налягането, но вместо това щеше да изскочи.
Как работят балоните за времето
Метеоролозите и учените използват метеорологични балони, за да извършват метеорологични измервания на големи височини. Учените прикрепват инструмент, наречен радиозон, към основата на балона, напълнен с хелий. Радиозондът - който измерва температура, влажност и въздушно налягане - предава метеорологични измервания на наземни станции чрез радиопредаватели.
Сила на звука
Когато метеорологичният балон се издига на големи височини, където налягането на въздуха намалява, налягането на хелий или водород вътре в балона се увеличава и разширява балона. По този начин балонът и радиозондът могат да се издигат с постоянно темпо високо в атмосферата. Балоните се увеличават с около 1000 фута в минута.
Възходящи ефекти
Според Wendell Bechtold, метеоролог синоптик от Националната метеорологична служба в Сейнт Луис Мисури, балонът се издига на надморска височина от около 100 000 фута, достатъчно, за да се види синият заоблен ръб на земята от пространство. С тази височина балонът - в зависимост от размера на плика или материала на балона - е опънат толкова широко, колкото кола или къща.
Когато балонът вече не може да се простира навън и следователно се издига допълнително, балонът се разкъсва. Вътрешният газ изтича и радиозондовият инструмент и разрушеният балон падат обратно на земята. Парашут, прикрепен към инструмента, предотвратява повреди; балонът обаче не може да се използва отново.
Извличане
Преди да прикрепят радиозонда към балон, метеоролозите поставят малка торбичка вътре в радиозонда. Вътре в чантата има карта, която казва на всеки, който намери падналия балон и инструмент, какъв е той и неговата научна цел. Това лице трябва да изпрати радиозонда обратно до център за възстановяване, където учените да прочетат данните, да отстранят повредите и да използват повторно радиозонда за бъдещ полет.