I když meteorologické balónky vypadají od samého začátku jako malé, podivné - jako slabé plovoucí bubliny - když vypadají dosahují nadmořské výšky 30 000 metrů, balóny jsou napnuté, silné a někdy velké jako dům. Počínaje vynálezem horkovzdušného balónu v 18. století umožnily lety balónem nést předměty vysoko do nebe.
V roce 1785 anglický lékař John Jeffries - který často získává uznání jako první osoba, která používá horkovzdušné balóny vědecké účely - k teploměru je připojen teploměr, barometr a vlhkoměr (přístroj, který měří relativní vlhkost) horkovzdušný balón. Balón dosáhl vzletové výšky 9 700 stop (2700 m) a měřil atmosférické údaje. Od roku 2010 dosahují moderní meteorologické balóny výšky přes 100 000 stop a ke stoupání používají místo horkého vzduchu helium nebo vodík.
Plnění a stoupání
Pro spuštění meteorologického balónu meteorologové naplní balón buď heliem nebo vodíkem, což jsou nejlehčí a nejhojnější prvky ve vesmíru. Vědci však nenaplňují balón až do své kapacity: když balón začíná stoupat, obal balónu (nebo obálka) vypadá poddajně, není napnutý jako nafouknutý balón nebo horký vzduch balón.
Vědci nenaplňují balón do kapacity ze strategických důvodů: jak balón stoupá do atmosféry, tlak kolem balónu klesá. Tlak klesá, protože vzduch se ve vyšší atmosféře ztenčuje. Jak tlak klesá, balón se těsně naplní do své plné kapacity, aby vyrovnal ztrátu vnějšího tlaku.
Atmosférické úvahy
Podle Donalda Yeeho, Ph. D z Ústí řeky v San Francisku, je atmosférický tlak na úrovni země mnohem silnější než v tenčí atmosféře. Pokud by byl balónek od začátku zcela naplněn, protože tlak mimo balónek klesl, balón by se pokusil expandovat, aby vyrovnal tlak, ale místo toho by vyskočil.
Jak fungují meteorologické balóny
Meteorologové a vědci používají meteorologické balóny k provádění meteorologických měření ve vysokých nadmořských výškách. Vědci připevňují k základně balónu naplněného héliem nástroj zvaný radiosonda. Radiosonda - která měří teplotu, vlhkost a tlak vzduchu - přenáší meteorologická měření na pozemní stanice pomocí rádiových vysílačů.
Objem
Jak meteorologický balón stoupá do vysokých nadmořských výšek, kde tlak vzduchu klesá, tlak helia nebo vodíku uvnitř balónu se zvyšuje a rozšiřuje balón. Tímto způsobem může balón a radiosonda stoupat konzistentním tempem vysoko do atmosféry. Balónky se zvětšují rychlostí přibližně 1 000 stop za minutu.
Rostoucí efekty
Podle Wendella Bechtolda, meteorologického předpovědi pro národní meteorologickou službu v St. Louis v Missouri, balón stoupá do nadmořské výšky kolem 100 000 stop, což je dost na to, aby bylo možné vidět modrý zaoblený okraj Země prostor. O tuto výšku je balón - v závislosti na velikosti obálky nebo materiálu balónu - natažen tak široký jako auto nebo dům.
Když se balónek již nemůže natáhnout ven, a proto se dále zvedá, balón praskne. Plyn uvnitř uniká a radiosondeový přístroj a balón vypadl zpátky na zem. Padák připevněný k přístroji zabraňuje poškození; balón však nelze znovu použít.
Získání
Před připojením radiosondy k balónu meteorologové vloží do radiosondy malý vak. Uvnitř tašky je karta informující kohokoli, kdo najde padlý balón a nástroj, o co jde a jaký je jeho vědecký účel. Tato osoba by měla radiosondu poslat zpět do rekondičního centra, kde vědci přečtou data, opravit případné škody a znovu použít radiosondu pro budoucí let.
