Vaikka sään ilmapallot näyttävät alusta alkaen levykkeiltä, pieniltä ja outoilta - kuten heikot kelluvat kuplat - kun ne ilmestyvät yli 100 000 jalan (30000 metrin) korkeudelle ilmapallot ovat kireät, vahvat ja joskus yhtä isot kuin talo. Alkaen keksimällä kuumailmapallo 1700-luvulla, ilmapallolennot ovat mahdollistaneet esineiden kuljettamisen korkealle taivaalle.
Vuonna 1785 englantilainen lääkäri John Jeffries - joka saa usein luottoa ensimmäisenä kuumailmapalloja käyttävänä henkilönä tieteellisiin tarkoituksiin - kiinnitetty lämpömittari, barometri ja kosteusmittari (väline, joka mittaa suhteellista kosteutta) kuumaan ilmapallo. Ilmapallo saavutti huiman korkeuden 9000 jalkaa (2700 m) ja mitasi ilmakehän tiedot. Vuodesta 2010 lähtien nykyaikaiset sääpallot saavuttavat yli 100 000 jalan korkeuden ja käyttävät heliumia tai vetyä nousemiseen kuuman ilman sijaan.
Täyttö ja nousu
Sääpallon laukaisemiseksi meteorologit täyttävät ilmapallon joko heliumilla tai vedyllä, maailmankaikkeuden kevyimmillä ja runsaimmilla alkuaineilla. Tutkijat eivät kuitenkaan täytä palloa kokonaan kapasiteettiin asti: kun ilmapallo alkaa nousee, ilmapallon kotelo (tai kirjekuori) näyttää levykkeeltä, ei kireältä kuin räjäytetty ilmapallo tai kuuma ilma ilmapallo.
Tutkijat eivät täytä palloa kapasiteettiin strategisista syistä: kun ilmapallo nousee ilmakehään, paine ilmapallon ympärillä pienenee. Paine laskee, koska ilma ohenee korkeammassa ilmakehässä. Kun paine laskee, ilmapallo täyttyy tiukasti täydellä kapasiteetillaan kompensoimaan ulkoisen paineen menetystä.
Ilmakehän näkökohdat
San Francisco Estuary -instituutin tohtori Donald Yeen mukaan maanpinnan ilmanpaine on paljon vahvempi kuin korkealla ohuemmassa ilmakehässä. Jos ilmapallo täytettäisiin kokonaan alusta alkaen, kun paine ilmapallon ulkopuolella laski, pallo yritti laajentua tasoittamaan painetta, mutta sen sijaan se ponnahtaa.
Kuinka sääpallot toimivat
Meteorologit ja tutkijat käyttävät sääpalloja meteorologisten mittausten tekemiseen korkeissa korkeuksissa. Tutkijat kiinnittävät heliumilla täytetyn ilmapallon pohjaan radiosondiksi kutsutun instrumentin. Lämpötilaa, kosteutta ja ilmanpainetta mittaava radiosondi lähettää meteorologiset mittaukset maa-asemille radiolähettimien kautta.
Äänenvoimakkuus
Kun ilmapallo nousee suuriin korkeuksiin, joissa ilmanpaine laskee, ilmapallon sisällä oleva heliumin tai vedyn paine kasvaa ja laajentaa palloa. Näin ilmapallo ja radiosondi voivat nousta tasaisessa tahdissa korkealle ilmakehään. Ilmapallot zoomaa ylöspäin noin 1 000 jalkaa minuutissa.
Nousevat vaikutukset
St. Louis Missourissa sijaitsevan kansallisen sääpalvelun sääennustajan Wendell Bechtoldin mukaan ilmapallo nousee noin 100 000 jalan korkeudelle, riittää näkemään maan sinisen pyöristetyn reunan tilaa. Tuon korkeuden mukaan ilmapallo - kirjekuoren tai ilmamateriaalin koosta riippuen - venytetään yhtä leveäksi kuin auto tai talo.
Kun ilmapallo ei voi enää venyttää ulospäin ja siksi nousta edelleen, se repeää. Sisäpuolella oleva kaasu pääsee ulos ja radiosondilaite ja pudonnut ilmapallo putoavat takaisin maahan. Instrumenttiin kiinnitetty laskuvarjo estää vahingoittumisen; palloa ei kuitenkaan voida käyttää uudelleen.
Nouto
Ennen radiosondin kiinnittämistä ilmapalloon meteorologit asettavat pienen pussin radiosondin sisään. Laukun sisällä on kortti, joka kertoo kuka löytää pudonneen ilmapallon ja instrumentin, mikä se on ja sen tieteellinen tarkoitus. Kyseisen henkilön tulisi lähettää radiosondi takaisin kunnostuskeskukseen, jossa tutkijat lukevat tiedot, korjaavat vahingot ja käyttävät radiosondia uudestaan tulevaa lentoa varten.