Das Grundkonzept des Wetterballons hat sich seit seiner Entwicklung Ende des 19. Jahrhunderts kaum verändert, obwohl im Laufe der Jahre Verbesserungen am Ballonmaterial und an der Datenerfassung vorgenommen wurden. Überraschenderweise sind Wetterballons mit all der heutigen fortschrittlichen Technologie denen, die zuerst vom Boden abgehoben wurden, sehr ähnlich und sie sammeln immer noch die Wetterdaten, auf die wir täglich angewiesen sind. Heutige Wetterballons basieren auf den gleichen Prinzipien wie ihre Vorgänger. Ein Wetterballon verwendet heute, so wie er es seit seiner Konzeption getan hat, Gas, um ein Datenerfassungsgerät in eine große Höhe zu heben. wo es entweder bleibt, um Daten zu übertragen, beginnt abzusinken oder explodiert und lässt sein Gerät los, um auf einem Fallschirm.
Geschichte
Die ersten Wetterballons entstanden 1892 in Frankreich. Geräte an Bord maßen den Luftdruck, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit, mussten jedoch abgerufen werden, um die Daten zu sammeln. Diese großen Ballons wurden mit Gas aufgeblasen und blieben wie ein Heißluftballon unten offen. Als die Temperatur am Abend abkühlte, kühlten die Gase ab und dann entleerte sich der Ballon und senkte sich. Es gab jedoch keine Kontrolle über den Ballon, der zur Erde zurückkehrte. Manchmal trieben sie Hunderte von Kilometern ab, was die Datenerfassung erschwerte.
Typen
Innerhalb kürzester Zeit verbesserte eine Entwicklung des Ballonmaterials die Möglichkeiten zur Datenerfassung. Es wurde ein geschlossener Gummiballon entwickelt, der mit einem Gas aufgeblasen wurde, das dazu führte, dass er auf das 30- bis 200-fache seiner ursprünglichen Größe aufstieg und sich ausdehnte und dann in großer Höhe zerplatzte. Das angeschlossene Datenerfassungsgerät fiel dann aus dem Ballon, befestigt an einem kleinen Fallschirm. Dies begrenzte die Drift vom Startplatz und machte es einfacher, die Datenerfassungsinstrumente zu finden. Dieses Ballonkonzept hilft Meteorologen auch heute noch, eine angeschlossene Radiosonde verbessert jedoch die Datenerfassung.
Bedeutung
Ein Gerät zur Datenerfassung und -übertragung, das in den 1930er Jahren entwickelt wurde, verbesserte die Datenerfassungsfähigkeiten von Wetterballons erheblich. Entwickelt wurden Radiosonden mit Sensoren zur Erfassung von Luftdruck, Luftfeuchtigkeit und Temperatur sowie ein Funksender zur Rücksendung der Daten an Meteorologen. Während des Aufstiegs übermittelt es Daten an Meteorologen. Nachdem der Ballon seine maximale Höhe erreicht hat und platzt, sinkt die an einem Fallschirm befestigte Radiosonde zurück zur Erde. Der Fallschirm verlangsamt seinen Abstieg und verhindert Personen- oder Sachschäden. Noch heute sind an Wetterballons befestigte Radiosonden im Einsatz und täglich steigen etwa 900 in die Atmosphäre auf, während sie alle zwei Sekunden ihre Daten zur Erde zurücksenden.
Eigenschaften
Eine weitere Entwicklung im Jahr 1958 ermöglichte es Meteorologen, semipermanente Ballons auf eine bestimmte Höhe zu schicken und sie dort zu belassen, um über einen bestimmten Zeitraum Daten zu sammeln. Nulldruckballons und später Superdruck-Mylarballons, erfunden von einem Forschungszweig der Luftwaffe, könnten mehr erreichen Höhe und basierend auf dem Gas im Inneren berechnet werden, um auf dieser Höhe für einen Zeitraum von Wochen oder Monaten zu bleiben, wo sie aufzeichnen und Daten übertragen. Diese könnten auch über Wasser gestartet werden, was die Datenmenge erhöht, die gesammelt werden könnte. Diese Ballons übermittelten Daten an Satelliten.
Überlegungen
Heute werden sowohl semipermanente Superdruck-Mylarballons als auch geschlossene Gummiballons, die in großer Höhe platzen, verwendet. Derzeit steigen ca. 900 Gummiballons mit daran befestigten Radiosonden ähnlich den seit 1958 verwendeten auf Erdatmosphäre zweimal täglich, das ganze Jahr über, und liefert wichtige Wetterdaten an Meteorologen auf der ganzen Welt Globus. Die Flüge dauern bis zu zwei Stunden und steigen bis zu einer Höhe von 20 Meilen auf. Alle 900 Radiosonden senden während ihrer gesamten Reise alle paar Sekunden Daten an Meteorologen.