อากาศ ที่สถานีตรวจอากาศแห่งหนึ่งทางตอนกลางของสหรัฐอเมริกา ช่างเทคนิคคนหนึ่งโผล่ออกมาจากโรงเก็บอิฐขนาดเล็กพร้อมกับถือลูกโป่ง ไม่ใช่แค่ลูกโป่งงานวันเกิดธรรมดาๆ แต่เป็นทรงกลมสีขาวขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 5 ฟุต ลูกโป่งขนาดมหึมาบรรจุก๊าซฮีเลียมมากกว่า 300 ลูกบาศก์ฟุตดึงมือนักวิทยาศาสตร์ด้วยแรงประมาณ 4 ปอนด์
ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์คว้าเรดิโอซอนเด ซึ่งเป็นกล่องกระดาษแข็งน้ำหนักเบาที่บรรจุเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ผูกติดอยู่กับก้นลูกโป่ง เขาค่อยๆ ปล่อยลูกโป่งและเรดิโอซอนเดออกไปในที่โล่งว่างเปล่า เมื่อบอลลูนพุ่งออกจากโลกเรดิโอซอนเดก็ทำงานหนักอยู่แล้ว โดยส่งข้อมูลชั้นบรรยากาศกลับไปยังศูนย์ข้อมูล หลังจากผ่านไปหนึ่งชั่วโมง บอลลูนก็ลอยขึ้นไปสูงเกือบ 100,000 ฟุต นี่คือชั้นบรรยากาศสตราโทสเฟียร์ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่สองรองสุดท้ายก่อนถึงอวกาศ
ด้านล่าง ลักษณะของโลกถูกบดบังด้วยชั้นเมฆหนาทึบ เบื้องบนท้องฟ้าสีครามจางลงจนดำมืด เป็นภาพที่สวยงาม มีนักบินอวกาศและนักบินทดสอบเพียงไม่กี่คนเท่านั้นที่ได้เห็น สำหรับบอลลูน ทิวทัศน์อันน่าทึ่งเหล่านี้จะเป็นช่วงเวลาสุดท้ายของมัน ตลอดทางขึ้นบอลลูนขยายตัว อาจเริ่มต้นอย่างเรียบง่าย แต่ตอนนี้ สูงเกือบ 18 ไมล์ บอลลูนพองตัวจนมีขนาดเท่ากับรถบรรทุกที่กำลังเคลื่อนที่
ยางสังเคราะห์บางๆ ของบอลลูนยืดออกจนสุดขีดจำกัด แล้วระเบิดและส่งเรดิโอซอนเดขนาดเล็กดิ่งลงสู่พื้นโลก ภายในไม่กี่วินาที โดยที่จะมีลมจะจับร่มชูชีพขนาดเล็กสีส้ม และทำให้อุปกรณ์ลดความเร็วลง ชั่วโมงต่อมา และอีกหลายร้อยไมล์จากจุดที่มันลอยขึ้นครั้งแรก บอลลูนตรวจอากาศแตะพื้น ในแต่ละวัน บอลลูนตรวจสภาพอากาศหลายร้อยลูกทั่วโลกจะร่วมเดินทางในอวกาศอันน่าทึ่งนี้
กว่า 70 ปี หลังจากนักวิทยาศาสตร์ส่งบอลลูนตรวจอากาศทดลองชุดแรก พวกมันยังคงเป็นผู้ควบคุมงานพยากรณ์อากาศสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นคำเตือนพายุทอร์นาโดหรือรายงานสภาพอากาศในข่าว 6 โมงเย็น บอลลูนตรวจอากาศคือสิ่งที่ทำให้ผู้คนที่อยู่บนพื้นดินติดตาม การทำงานของอุตุนิยมวิทยาในชั้นบรรยากาศชั้นบน การใช้บอลลูนอากาศ ในปี พ.ศ. 2328 นักบอลลูนชาวฝรั่งเศส ฌอง-ปิแอร์ บลองชาร์ด ออกเดินทางจากปารีสเพื่อเดินทางข้ามช่องแคบอังกฤษที่ทำลายสถิติ
ผู้ร่วมเดินทาง คือจอห์น เจฟฟรีส์ แพทย์ชาวอเมริกันที่ขึ้นชื่อเรื่องการสังเกตสภาพอากาศ บนท้องฟ้าเหนือยุโรปเหนือ เจฟฟรีส์หวังว่าจะบันทึกการวัดบรรยากาศชั้นบนได้เป็นครั้งแรก เมื่อบอลลูนเข้าใกล้ช่องแคบอังกฤษจนเป็นอันตราย เจฟฟรีส์จำใจต้องโยนอุปกรณ์ลงน้ำเพื่อให้น้ำหนักบรรทุกเบาลง ทุกวันนี้ บอลลูนตรวจสภาพอากาศทำงานส่วนใหญ่ให้ โดยปล่อยให้ผู้เชี่ยวชาญอยู่บนพื้นดินอย่างปลอดภัย
ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว บอลลูนตรวจอากาศถูกปล่อยวันละสองครั้งจากสถานีตรวจอากาศ 92 แห่ง ซึ่งคิดเป็นจำนวนบอลลูนทั้งหมด 67,160 ลูกต่อปีในทั่วโลก สถานีตรวจอากาศมากกว่า 900 แห่ง พึ่งพาการปล่อยบอลลูนตรวจอากาศทุกวัน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนายสภาพอากาศโดยไม่ทราบสภาวะของบรรยากาศชั้นบน อาจมีแดดจัดและเงียบสงบที่ระดับน้ำทะเล
แต่ที่ระดับ 5,486 เมตร ระบบพายุที่อ่อนแอ อาจกลายเป็นสิ่งที่อันตรายกว่าในไม่ช้า ด้วยการส่งฝูงบินขึ้นไปเป็นประจำเพื่อวัดสภาวะของชั้นบรรยากาศด้านบน นักอุตุนิยมวิทยาสามารถติดตามดูพายุก่อตัวได้ หนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์สามารถทำนายสภาพอากาศได้ จากการวัดบนพื้นเท่านั้น ด้วยชุดข้อมูลที่จำกัดเช่นนี้ นักอุตุนิยมวิทยาที่ดีที่สุดสามารถทำได้คือพยากรณ์อากาศในอีกไม่กี่ชั่วโมงข้างหน้า
ด้วยบอลลูนสภาพอากาศนักวิทยาศาสตร์สามารถวางแผนสภาพอากาศล่วงหน้าได้หลายวัน ข้อมูลนี้ไม่เพียงแค่ป้องกันผู้วิ่งจ็อกกิงจากสายฝนเท่านั้น แต่ยังช่วยชีวิตผู้คนอีกด้วย ข้อมูลสภาพอากาศในพื้นที่สูงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพยากรณ์ภัยพิบัติทางธรรมชาติที่กำลังจะมาถึง เช่น พายุทอร์นาโด พายุฝนฟ้าคะนอง หรือน้ำท่วมฉับพลัน
ต้องขอบบอลลูนตรวจสภาพอากาศ เจ้าหน้าที่สามารถรวบรวมเสบียงและเจ้าหน้าที่ฉุกเฉินไปยังพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบได้หลายชั่วโมงก่อนเกิดภัยพิบัติจากสภาพ อากาศ เช่นเดียวกับจรวดจำลองและเครื่องบินควบคุมระยะไกล บอลลูนตรวจอากาศก็เข้าสู่ตลาดงานอดิเรกเช่นกัน ในปี 2009 นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ใช้บอลลูนสภาพอากาศ เครื่องทำความเย็น โทรศัพท์มือถือ และกล้องดิจิทัลเพื่อถ่ายภาพบนพื้นโลก ในระดับความสูงที่ต่ำกว่า 150 ดอลลาร์
ในไม่ช้านักเล่นอดิเรกคนอื่นๆ ก็ประกอบกล้องถ่ายภาพระยะใกล้ของตัวเองเข้าด้วยกัน การเตือนว่าการปล่อยสิ่งต่างๆ เข้าไปในชั้นบรรยากาศสตราโทสเฟียร์อาจเป็นอันตรายได้หากไม่ได้ติดตั้งร่มชูชีพที่เหมาะสม บอลลูนตรวจสภาพอากาศสำหรับมือสมัครเล่นอาจกลายเป็นกระสุนปืนร้ายแรงได้หากตกในเขตเมือง บอลลูนยังสามารถกระตุ้นภัยพิบัติด้วยการดูดเข้าไปในเครื่องยนต์ไอพ่นของเครื่องบินโดยสารที่บินผ่าน
หากเริ่มสร้างโครงการวิทยาศาสตร์บนพื้นที่สูงเอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปฏิบัติตามข้อควรระวังที่เหมาะสมทั้งหมด นาซ่ายังใช้บอลลูนระดับความสูงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทำการทดลองในอวกาศบ่อยครั้งระหว่างฝนดาวตก บอลลูนระดับความสูงสามารถรวบรวมฝุ่นคอสมิกที่ปล่อยออกมาจากหินอวกาศที่เคลื่อนผ่านไป มีการเปิดตัวบอลลูน สมาร์ต ขนาดลูกบอลชายหาดเพื่อติดตามสภาพอากาศรอบๆ สิ่งอำนวยความสะดวกของนาซ่า ก่อนที่จะมีการปล่อยจรวด
นาซ่ายังทดลองส่งบอลลูนขึ้นสู่ที่สูง เพื่อสำรวจชั้นบรรยากาศรอบดาวอังคาร ส่วนประกอบของบอลลูนอากาศ ในบางครั้งเจ้าของบ้านชาวอเมริกันตื่นขึ้นมา และพบกับบอลลูนสภาพอากาศที่ใช้แล้วในสวนหลังบ้านหรือเธอ มันดูแปลกตา แถบนีโอพรีนขาดรุ่งริ่ง สายไฟพันกัน ร่มชูชีพยับยู่ยี่ และกล่องกระดาษแข็งเล็กๆ ไม่แปลกใจเลยที่บอลลูนตรวจสภาพอากาศ มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นยานอวกาศนอกโลก
องค์ประกอบหลักของการประกอบทั้งหมดคือเรดิโอซอนเด ซึ่งเป็นกล่องกระดาษแข็งขนาดกล่องรองเท้า ที่บรรจุเครื่องมือวัดบรรยากาศพื้นฐานสามชนิด ทีเฮอร์มิสเตอร์ แท่งโลหะเคลือบเซรามิกที่ทำหน้าที่เป็นเทอร์โมมิเตอร์พื้นฐาน เอชอิกริสเตอร์ สไลด์ขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์วัดความชื้น สไลด์เคลือบด้วยฟิล์มลิเทียมคลอไรด์ LiCl ซึ่งความต้านทานไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงตามความชื้นโดยรอบ บารอมิเตอร์แบบแอนรอยด์ กระป๋องโลหะขนาดเล็กบรรจุอากาศที่วัดความกดอากาศ
เมื่อความกดอากาศรอบๆ ลดลงที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น กระป๋องจะขยายตัวและกระตุ้นเซนเซอร์ เรดิโอซอนเด ยังมีเครื่องส่ง วิทยุพลังงานต่ำเพื่อถ่ายทอดข้อมูลจากเครื่องมือทั้งสามกลับไปยังเครื่องรับบนภาคพื้นดิน แบตเตอรี่ขนาดเล็กให้พลังงานแก่วิทยุ ข้อได้เปรียบของเรดิโอซอนเดคือนักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องดึงอุปกรณ์ขึ้นมาเพื่อรับข้อมูลสภาพอากาศ ในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 30 เมื่อนักอุตุนิยมวิทยาใช้ว่าวหรือเครื่องบิน
เพื่อวัดข้อมูลสภาพอากาศในชั้นบรรยากาศชั้นบน ผู้เชี่ยวชาญจะต้องรอจนกว่าเครื่องบินจะแตะพื้นหรือว่าวถูกดึงเข้าไปก่อนที่จะเริ่มคำนวณสภาพอากาศ บอลลูนขนาดใหญ่ที่ทำจาก นีโอพรีนซึ่งเป็นยางสังเคราะห์ถือส่วนประกอบทั้งหมดไว้ด้านบน ลูกโป่งบรรจุด้วยฮีเลียมหรือไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับความชอบของสถานีปล่อยแต่ละแห่ง ไฮโดรเจนมีราคาถูกกว่า มีความสามารถในการยกได้ดีกว่า และสามารถดึงออกจากน้ำได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนยังเป็นสารไวไฟอีกด้วย
ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ทำให้สถานีตรวจอากาศหลายแห่ง ที่ไม่กล้าระเบิดหันมาใช้ฮีเลียมแทน การประกอบบอลลูนตรวจอากาศแบบสมบูรณ์ มีค่าใช้จ่ายประมาณสองสามร้อยเหรียญ ในทางกลับกัน จรวดระดับความสูงอาจมีราคาหลายแสนดอลลาร์สำหรับการบินเพียงครั้งเดียว แม้แต่การบินด้วยเครื่องบินในระดับความสูงสูงก็อาจมีราคาสูงถึงหลายพันดอลลาร์ต่อชั่วโมง ความประหยัดของบอลลูนตรวจอากาศคือสิ่งที่ทำให้เป็นอุปกรณ์ที่นำไปสู่การบันทึกข้อมูลสภาพอากาศ
โดยเป็นมานานกว่าหกทศวรรษ การเปิดตัวบอลลูนอากาศ ในทุ่งโล่งแห่งหนึ่งทางตอนกลางของออสเตรเลีย เจ้าหน้าที่ของนาซ่าค่อยๆ พองบอลลูนฮีเลียมขนาดใหญ่ซึ่งสามารถนำกล้องโทรทรรศน์ รังสีแกมมามูลค่า 2 ล้านเหรียญสหรัฐ ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ สถานที่ตั้งเหมาะสำหรับการปล่อยบอลลูน แบน แห้ง และปลอดโปร่ง อย่างไรก็ตาม ก่อนที่บอลลูนจะพองเต็มที่ จู่ๆ ก็มีลมกระโชกแรงพัดพาบอลลูนลอยไปไกลในชนบท ลูกเรือวิ่งหนีเอาชีวิตรอด
เมื่อกล้องโทรทรรศน์ชนเข้ากับรถยนต์อเนกประสงค์สมรรถนะสูง ที่อยู่ใกล้ๆ และพังทะลุรั้วก่อนจะพังยับเยินเป็นกองที่อยู่ห่างออกไปกว่า 150 เมตร ในหลายสิ่งหลายอย่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการปล่อยบอลลูน การทิ้งร่องรอยแห่งการทำลายล้างไว้ถือเป็นสิ่งที่เลวร้ายที่สุดอย่างหนึ่ง ในทางกลับกัน บอลลูนตรวจอากาศส่วนใหญ่จะเปิดตัวโดยไม่มีการผูกปม ในสหรัฐอเมริกา โดยทั่วไปสถานีตรวจอากาศจะมีโรงเก็บของในสถานที่
บทความที่น่าสนใจ : สก็อตติชโฟลด์ สิ่งที่คุณควรรู้ก่อนเลี้ยงแมวสายพันธุ์สก็อตติชโฟลด์
