Radiosonde

leijat lennättivät meteorografilla

Meteograph US Weather Bureaun käyttämä 1898

U. S. Bureau of Standards henkilöstö käynnistää radiosonde lähellä Washington, DC 1936

USA: n merimiehet laukaisemassa radiosondia maailmansodan aikana 2

ensimmäiset aerologisten instrumenttien lennot tehtiin 1800-luvun jälkipuoliskolla leijoilla ja meteografeilla, painetta ja lämpötilaa mittaavalla tallennuslaitteella, joka palautui kokeen jälkeen. Tämä osoittautui hankalaksi, koska leijat olivat yhteydessä maahan ja niitä oli hyvin vaikea ohjailla puuskaisissa olosuhteissa. Lisäksi ääntely rajoittui mataliin korkeuksiin maahan kytketyn yhteyden vuoksi.

ranskalaiset Gustave Hermite ja Georges Besançon käyttivät ensimmäisinä vuonna 1892 ilmapalloa meteorografin lentämiseen. Vuonna 1898 Léon Teisserenc de Bort järjesti Observatoire de météorologie Dynamique de Trappesissa ensimmäisen säännöllisen päivittäisen käytön näille ilmapalloille. Näistä laukaisuista saadut tiedot osoittivat, että lämpötila laski korkeuden mukana tiettyyn korkeuteen, joka vaihteli vuodenajan mukaan ja vakiintui sitten tämän korkeuden yläpuolelle. De Bortin tropopaussin ja stratosfäärin löytämisestä ilmoitettiin Ranskan tiedeakatemiassa vuonna 1902. Muut tutkijat, kuten Richard Aßmann ja William Henry Dines, työskentelivät samoihin aikoihin samanlaisilla instrumenteilla.

vuonna 1924 eversti William Blaire Yhdysvaltain Signaalijoukoissa teki ensimmäiset alkeelliset kokeet ilmapallosta tehdyillä säämittauksilla hyödyntäen radiopiirien lämpötilariippuvuutta. Ensimmäinen todellinen radiosonde, joka lähetti tarkkaa koodattua telemetriaa sääantureista, keksittiin Ranskassa Robert Bureaun toimesta . Bureau keksi nimen ”radiosonde” ja lensi ensimmäisen soittimen 7.tammikuuta 1929. Itsenäisesti kehittynyt Pavel Moltšanov lensi radiosondella 30. tammikuuta 1930. Molchanovin muotoilusta tuli suosittu standardi yksinkertaisuutensa vuoksi ja koska se muutti sensorilukemat Morsetuskoodiksi, jolloin sitä oli helppo käyttää ilman erikoislaitteita tai koulutusta.

Sergei Vernov työskenteli muunnellun Moltšanov sonden kanssa ja oli ensimmäinen, joka käytti radiosondeja kosmisten säteiden lukemiseen korkealla. Huhtikuuta 1935 hän teki mittauksia jopa 13,6 km (8.5 mi) käyttämällä geigermittariparia yhteensattumien estopiirissä, jotta vältetään toissijaisten sätesuihkujen laskeminen. Tästä tuli tärkeä tekniikka alalla, ja Vernov lensi radiosondejaan maalla ja merellä seuraavien vuosien aikana mitaten maan magneettikentän aiheuttaman säteilyn leveysasteriippuvuutta.

vuonna 1936 Yhdysvaltain laivasto antoi U. S. Bureau of Standards (NBS): lle tehtäväksi kehittää laivaston käyttöön virallinen radiosondi. NBS antoi projektin Harry Diamondille, joka oli aiemmin työskennellyt radionavigoinnin parissa ja keksinyt lentokoneiden sokkolaskeutumisjärjestelmän. Diamondin johtamasta organisaatiosta tuli lopulta (vuonna 1992) osa Yhdysvaltain armeijan tutkimuslaboratoriota. Vuonna 1937 Diamond loi yhdessä työtovereidensa Francis Dunmoren ja Wilbur Hinmann Jr.: n kanssa radiosonden, joka käytti äänitaajuista subcarrier-modulaatiota vastuskapasiteetin relaksaatiooskillaattorin avulla. Lisäksi tällä NBS-radiosondilla pystyttiin mittaamaan lämpötilaa ja kosteutta korkeammissa korkeuksissa kuin tavanomaisilla radiosondeilla tuolloin sähköantureiden käytön ansiosta.

vuonna 1938 Diamond kehitti ensimmäisen maavastaanottimen radiosondeille, mikä johti NBS-radiosondien ensimmäiseen palveluskäyttöön laivastossa. Sitten vuonna 1939 Diamond kollegoineen kehitti maanpäällisen radiosondin nimeltä ”syrjäinen sääasema”, jonka avulla he pystyivät automaattisesti keräämään säätietoja syrjäisistä ja karuista paikoista. Vuoteen 1940 mennessä NBS: n radiosonde-järjestelmään kuului paineajo, joka mittasi lämpötilan ja kosteuden paineen funktioina. Se keräsi myös tietoa pilven paksuudesta ja valon voimakkuudesta ilmakehässä. Tämän ja muiden kustannusparannusten (noin 25 dollaria), painon (> 1 kilogramma) ja tarkkuuden vuoksi maanlaajuisesti valmistettiin satojatuhansia NBS-tyylisiä radiosondeja tutkimustarkoituksiin, ja Yhdysvaltain Säävirasto otti laitteen virallisesti käyttöön.

Diamond sai Washington Academy of Sciences Engineering-palkinnon vuonna 1940 ja IRE Fellow-palkinnon (joka myöhemmin nimettiin Harry Diamond Memorial Awardiksi) vuonna 1943 ansioistaan radiometeorologian parissa.

taloudellisesti tärkeiden hallituksen sääennustepalvelujen laajeneminen 1930-luvulla ja niiden kasvava tiedontarve motivoivat monia valtioita aloittamaan säännölliset radiosonden havaintoohjelmat

vuonna 1985 osana Neuvostoliiton Vega-ohjelmaa kaksi Venus-luotainta, Vega 1 ja Vega 2, pudottivat kumpikin Radiosonden Venuksen ilmakehään. Sondeja jäljitettiin kaksi päivää.

vaikka nykyaikainen satelliittien, ilma-alusten ja maaantureiden kaukokartoitus on lisääntyvä ilmakehätietojen lähde, mitkään näistä järjestelmistä eivät pysty vastaamaan radiosondihavaintojen pystysuuntaista erottelukykyä (30 m (98 jalkaa) tai vähemmän) ja korkeuspeitteisyyttä (30 km (19 mi)), joten ne ovat edelleen olennaisia nykyaikaisen meteorologian kannalta.

vaikka satoja radiosondeja laukaistaan ympäri maailmaa joka päivä ympäri vuoden, radiosondeihin liittyvät kuolemantapaukset ovat harvinaisia. Ensimmäinen tunnettu esimerkki oli yhdysvaltalaisen linjamiehen sähköisku, kun hän yritti vapauttaa radiosondia korkeajännitteisistä voimalinjoista vuonna 1943. Vuonna 1970 Aeroflotin lentoa 1661 operoinut Antonov 24 menetti hallinnan törmättyään lennolla radiosondiin, minkä seurauksena kaikki koneessa olleet 45 ihmistä kuolivat.