Иако временски балони од самог почетка изгледају флексибилно, мали и чудни - попут слабих плутајућих мехурића - када изгледају достигну надморску висину од преко 30.000 метара балони су затегнути, јаки и понекад велики као кућа. Почевши од проналаска балона са топлим ваздухом у 18. веку, летови балоном омогућили су ношење предмета високо у небо.
Године 1785. енглески лекар Јохн Јеффриес - који често добија кредит као прва особа за коју су користили балоне са топлим ваздухом у научне сврхе - на врући прикључили термометар, барометар и хигрометар (инструмент који мери релативну влажност) ваздушни балон. Балон је достигао висину од 2.700 м и измерио атмосферске податке. Од 2010. године савремени метеоролошки балони достижу висине преко 100.000 стопа и користе хелијум или водоник уместо врућег ваздуха за подизање.
Пуњење и пораст
Да би лансирали временски балон, метеоролози га пуне хелијумом или водоником, најлакшим и најраспрострањенијим елементима у свемиру. Међутим, научници не пуне балон до краја: када балон почне устати, кућиште балона (или коверта) изгледа дискетно, а не затегнуто попут разнесеног балона или врућег ваздуха балон.
Научници не пуне балон до краја из стратешких разлога: како се балон подиже у атмосферу, притисак око балона опада. Притисак опада јер се ваздух реди у вишој атмосфери. Како се притисак смањује, балон се пуни до краја, како би надокнадио губитак спољног притиска.
Атмосферска разматрања
Према речима Доналда Иее-а, доктора наука са Института за естуариј Сан Франциска, атмосферски притисак у приземљу је много јачи него што је висок у тањој атмосфери. Ако је балон од почетка био потпуно напуњен, како је притисак изван балона падао, балон би покушао да се прошири како би изједначио притисак, али уместо тога би искочио.
Како функционишу балони
Метеоролози и научници користе метеоролошке балоне за метеоролошка мерења на великим надморским висинама. Научници на дно балона напуњеног хелијем прикаче инструмент назван радиосонда. Радиосонда - која мери температуру, влажност и ваздушни притисак - преноси метеоролошка мерења на земаљске станице путем радио предајника.
Волуме
Како се временски балон подиже на велике надморске висине, где се ваздушни притисак смањује, притисак хелијума или водоника унутар балона расте и шири балон. На овај начин се балон и радиосонда могу константним темпом дизати високо у атмосферу. Балони се зумирају око 1000 стопа у минути.
Рисинг Еффецтс
Према Венделл Бецхтолд-у, прогнозеру метеоролога из Националне метеоролошке службе у Ст. Лоуис Миссоури-у, балон се успиње на надморску висину од око 100 000 стопа, довољно да се са њега види земљина плава заобљена ивица свемир. До те висине, балон се, у зависности од величине коверте или материјала за балон, протеже широко као аутомобил или кућа.
Када се балон више не може протезати према споља, а самим тим и даље подизати, балон пуца. Гас изнутра излази, а инструмент радиосонде и разбијени балон падају на земљу. Падобран причвршћен за инструмент спречава оштећења; међутим, балон се не може поново користити.
Ретриевал
Пре него што прикаче радиосонду на балон, метеоролози убаце малу врећу у радиосонду. У унутрашњости торбе налази се карта која говори ко год пронађе пао балон и инструмент шта је то и која је његова научна сврха. Та особа би требало да пошаље радиосонду поштом натраг у ремонтни центар где научници читају податке, поправљају оштећења и поново користе радиозону за будући лет.