Meskipun balon cuaca terlihat terkulai, kecil dan aneh dari awal–seperti gelembung mengambang yang lemah–saat mencapai ketinggian lebih dari 100.000 kaki (30.000 meter), balonnya kencang, kuat, dan terkadang sebesar rumah. Dimulai dengan penemuan balon udara di abad ke-18, penerbangan balon memungkinkan untuk membawa benda-benda tinggi ke langit.
Pada tahun 1785, dokter Inggris John Jeffries—yang sering mendapat penghargaan sebagai orang pertama yang menggunakan balon udara panas untuk tujuan ilmiah—menempelkan termometer, barometer, dan hygrometer (alat yang mengukur kelembapan relatif) ke balon udara panas. Balon mencapai ketinggian 9.000 kaki (2.700 m) dan mengukur data atmosfer. Pada tahun 2010, balon cuaca modern mencapai ketinggian lebih dari 100.000 kaki dan menggunakan helium atau hidrogen sebagai pengganti udara panas untuk naik.
Mengisi & Meningkat
Untuk meluncurkan balon cuaca, ahli meteorologi mengisi balon dengan helium atau hidrogen, unsur paling ringan dan paling melimpah di alam semesta. Namun, para ilmuwan tidak mengisi balon sampai penuh: ketika balon mulai naik, selubung (atau amplop) balon terlihat terkulai, tidak kencang seperti balon yang ditiup atau balon udara panas.
Ilmuwan tidak mengisi balon sampai penuh karena alasan strategis: saat balon naik ke atmosfer, tekanan di sekitar balon berkurang. Tekanan berkurang karena udara semakin tipis di atmosfer yang lebih tinggi. Saat tekanan berkurang, balon terisi rapat, hingga kapasitas penuhnya, untuk menutupi hilangnya tekanan dari luar.
Pertimbangan Atmosfer
Menurut Donald Yee, Ph.D dari San Francisco Estuary Institute, tekanan atmosfer di permukaan tanah jauh lebih kuat daripada di atmosfer yang lebih tipis. Jika balon terisi penuh sejak awal, saat tekanan di luar balon turun, balon akan berusaha mengembang untuk menyamakan tekanan, tetapi malah meletus.
Cara Kerja Balon Cuaca
Ahli meteorologi dan ilmuwan menggunakan balon cuaca untuk melakukan pengukuran meteorologi di dataran tinggi. Para ilmuwan menempelkan alat yang disebut radiosonde ke dasar balon berisi helium. Radiosonde—yang mengukur suhu, kelembapan, dan tekanan udara—mentransmisikan pengukuran meteorologi ke stasiun bumi melalui pemancar radio.
Volume
Saat balon cuaca naik ke tempat yang tinggi, di mana tekanan udara menurun, tekanan helium atau hidrogen di dalam balon meningkat dan mengembang balon. Dengan cara ini balon dan radiosonde dapat naik dengan kecepatan tinggi ke atmosfer. Balon memperbesar ke atas sekitar 1.000 kaki per menit.
Efek Meningkat
Menurut Wendell Bechtold, Peramal Meteorologi untuk Layanan Cuaca Nasional di St. Louis Missouri, balon tersebut naik ke ketinggian sekitar 100.000 kaki, cukup untuk melihat ujung bulat biru bumi dari luar angkasa. Dengan ketinggian itu, balon—tergantung ukuran amplop atau bahan balon—dibentangkan selebar mobil atau rumah.
Saat balon tidak bisa lagi meregang ke luar, dan karena itu naik lebih jauh, balon akan pecah. Gas di dalamnya keluar dan instrumen radiosonde serta balon yang rusak jatuh kembali ke bumi. Parasut yang terpasang pada instrumen mencegah kerusakan; Namun, balon tersebut tidak dapat digunakan lagi.
Pengambilan
Sebelum menempelkan radiosonde ke balon, ahli meteorologi memasukkan tas kecil ke dalam radiosonde. Di dalam tas ada kartu yang memberi tahu siapa pun yang menemukan balon yang jatuh dan instrumen apa itu dan tujuan ilmiahnya. Orang itu harus mengirimkan radiosonde kembali ke pusat rekondisi tempat para ilmuwan membaca data, memperbaiki kerusakan apa pun, dan menggunakan kembali radiosonde untuk penerbangan di masa mendatang.
milehightraveler/iStock/GettyImages
