Iako vremenski baloni od samog početka izgledaju disketno, mali i čudni - poput slabih plutajućih mjehurića - kad izgledaju dosegnu visinu veću od 30 000 metara (30 000 metara), baloni su napeti, snažni i ponekad veliki poput kuće. Počevši od izuma balona s vrućim zrakom u 18. stoljeću, letovi balonom omogućili su nošenje predmeta visoko u nebo.
Godine 1785. engleski liječnik John Jeffries - koji često prima kredit kao prva osoba koja je koristila balone s vrućim zrakom u znanstvene svrhe - na vruću pričvrstili termometar, barometar i higrometar (instrument koji mjeri relativnu vlažnost) zračni balon. Balon je dosegao visinu od 2.700 m i izmjerio atmosferske podatke. Od 2010., moderni vremenski baloni dosežu visine preko 100 000 stopa i koriste helij ili vodik umjesto vrućeg zraka za podizanje.
Punjenje i porast
Da bi lansirali vremenski balon, meteorolozi ga pune helijem ili vodikom, najlakšim i najrasprostranjenijim elementima u svemiru. Međutim, znanstvenici balon ne pune do kraja: kad balon počne ustati, kućište balona (ili omotnica) izgleda disketno, a ne zategnuto poput raznesenog balona ili vrućeg zraka balon.
Znanstvenici balon ne pune do kraja iz strateških razloga: kako se balon podiže u atmosferu, pritisak oko balona opada. Tlak se smanjuje jer se zrak u višoj atmosferi tanji. Kako se tlak smanjuje, balon se puni do punog kapaciteta kako bi nadoknadio gubitak vanjskog tlaka.
Atmosferska razmatranja
Prema Donaldu Yeeu, doktoru znanosti s Instituta za estuarij San Francisca, atmosferski tlak u prizemlju mnogo je jači nego što je visok u tanjoj atmosferi. Ako bi se balon u potpunosti napunio od početka, jer je pritisak izvan balona padao, balon bi se pokušao proširiti kako bi izjednačio pritisak, ali umjesto toga bi iskočio.
Kako djeluju vremenski baloni
Meteorolozi i znanstvenici koriste meteorološke balone za meteorološka mjerenja na velikim nadmorskim visinama. Znanstvenici na dno balona ispunjenog helijem pričvršćuju instrument nazvan radiosonda. Radiosonda - koja mjeri temperaturu, vlagu i tlak zraka - prenosi meteorološka mjerenja na zemaljske stanice putem radio odašiljača.
Volumen
Kako se vremenski balon podiže na velike nadmorske visine, gdje se tlak zraka smanjuje, tlak helija ili vodika unutar balona raste i širi ga. Na taj se način balon i radiosonda mogu usporenim tempom dizati visoko u atmosferu. Baloni se zumiraju prema oko 1000 stopa u minuti.
Rise Effects
Prema Wendell Bechtoldu, prognozeru meteorologa Nacionalne meteorološke službe u St. Louisu Missouriju, balon se uspinje na nadmorsku visinu od oko 100 000 stopa, dovoljno da se sa njega vidi zemljin plavi zaobljeni rub prostor. Do te visine, balon se, ovisno o veličini omotnice ili materijala za balon, proteže široko poput automobila ili kuće.
Kad se balon više ne može ispružiti prema van, pa se stoga i dalje podizati, balon pukne. Plin iznutra izlazi, a instrument radiosonde i razbijeni balon padaju na zemlju. Padobran pričvršćen na instrument sprječava oštećenja; međutim, balon se ne može ponovno koristiti.
Dohvaćanje
Prije pričvršćivanja radiosonde na balon, meteorolozi ubace malu vrećicu unutar radiosonde. Unutar vrećice nalazi se kartica koja govori tko pronađe pala balon i instrument što je to i njegova znanstvena svrha. Ta bi osoba trebala poslati radiosondu natrag u remontni centar gdje će znanstvenici pročitati podatke, popraviti štetu i ponovno upotrijebiti radiozonu za budući let.
