Radiosondaggi
I primi voli di aerological strumenti sono stati effettuati nella seconda metà del 19 ° secolo con aquiloni e meteographs, un dispositivo per la registrazione di misura della pressione e della temperatura, che è stato recuperato dopo l’esperimento. Questo si è rivelato difficile perché gli aquiloni erano collegati al terreno ed erano molto difficili da manovrare in condizioni rafficate. Inoltre, il suono era limitato alle basse altitudini a causa del legame con il terreno.
Gustave Hermite e Georges Besançon, francesi, furono i primi nel 1892 a utilizzare un pallone per pilotare il meteografo. Nel 1898, Léon Teisserenc de Bort organizzò presso l’Observatoire de Météorologie Dynamique de Trappes il primo uso quotidiano regolare di questi palloncini. I dati di questi lanci hanno mostrato che la temperatura si abbassava con l’altezza fino a una certa altitudine, che variava con la stagione, e poi si stabilizzava sopra questa altitudine. La scoperta di De Bort della tropopausa e della stratosfera fu annunciata nel 1902 all’Accademia francese delle Scienze. Altri ricercatori, come Richard Aßmann e William Henry Dines, stavano lavorando allo stesso tempo con strumenti simili.
Nel 1924, il colonnello William Blaire negli Stati Uniti Signal Corps fece i primi esperimenti primitivi con misurazioni meteorologiche da pallone, facendo uso della dipendenza dalla temperatura dei circuiti radio. La prima vera radiosonda che ha inviato una telemetria codificata precisa dai sensori meteorologici è stata inventata in Francia da Robert Bureau . Bureau coniò il nome “radiosonde” e volò il primo strumento il 7 gennaio 1929. Sviluppato indipendentemente un anno dopo, Pavel Molchanov volò una radiosonda il 30 gennaio 1930. Il design di Molchanov è diventato uno standard popolare per la sua semplicità e perché ha convertito le letture dei sensori in codice Morse, rendendolo facile da usare senza attrezzature speciali o formazione.
Lavorando con una sonda Molchanov modificata, Sergey Vernov fu il primo ad utilizzare le radiosonde per eseguire letture di raggi cosmici ad alta quota. Il 1 aprile 1935, ha preso misure fino a 13,6 km (8.5 mi) utilizzando una coppia di contatori Geiger in un circuito anti-coincidenza per evitare di contare docce a raggi secondari. Questa divenne una tecnica importante nel campo, e Vernov volò le sue radiosonde sulla terra e sul mare negli anni successivi, misurando la dipendenza della latitudine della radiazione causata dal campo magnetico terrestre.
Nel 1936, la U. S. Navy assegnò all’U. S. Bureau of Standards (NBS) lo sviluppo di una radiosonda ufficiale da utilizzare per la Marina. La NBS diede il progetto a Harry Diamond, che in precedenza aveva lavorato alla navigazione radio e inventato un sistema di atterraggio cieco per aerei. L’organizzazione guidata da Diamond alla fine (nel 1992) divenne parte del Laboratorio di ricerca dell’Esercito degli Stati Uniti. Nel 1937, Diamond, insieme ai suoi soci Francis Dunmore e Wilbur Hinmann, Jr., creò una radiosonda che impiegava la modulazione subcarrier a frequenza audio con l’aiuto di un oscillatore di rilassamento a capacità di resistenza. Inoltre, questa radiosonda NBS era in grado di misurare temperatura e umidità a quote più elevate rispetto alle radiosonde convenzionali all’epoca grazie all’uso di sensori elettrici.
Nel 1938, Diamond sviluppò il primo ricevitore di terra per la radiosonda, che spinse il primo uso di servizio delle radiosonde NBS in Marina. Poi, nel 1939, Diamond e i suoi colleghi svilupparono una radiosonda a terra chiamata “stazione meteorologica remota”, che permetteva loro di raccogliere automaticamente dati meteorologici in luoghi remoti e inospitali. Nel 1940, il sistema radiosonde NBS includeva un azionamento a pressione, che misurava la temperatura e l’umidità come funzioni di pressione. Ha anche raccolto dati sullo spessore delle nuvole e sull’intensità della luce nell’atmosfera. A causa di questo e di altri miglioramenti nel costo (circa $25), peso (> 1 chilogrammo) e precisione, centinaia di migliaia di radiosonde in stile NBS sono state prodotte a livello nazionale per scopi di ricerca, e l’apparecchio è stato ufficialmente adottato dall’U. S. Weather Bureau.
Diamond è stato dato il Washington Academy of Sciences Engineering Award nel 1940 e l’Fellow Fellow Award (che è stato poi ribattezzato Harry Diamond Memorial Award) nel 1943 per i suoi contributi alla radio-meteorologia.
L’espansione dei servizi meteorologici governativi economicamente importanti durante gli anni trenta e il loro crescente bisogno di dati motivarono molte nazioni ad iniziare regolari programmi di osservazione delle radiosonde
Nel 1985, come parte del programma Vega dell’Unione Sovietica, le due sonde Venus, Vega 1 e Vega 2, lanciarono ciascuna una radiosonda nell’atmosfera di Venere. I sondes sono stati rintracciati per due giorni.
Sebbene il moderno telerilevamento da parte di satelliti, aerei e sensori di terra sia una fonte crescente di dati atmosferici, nessuno di questi sistemi può eguagliare la risoluzione verticale (30 m (98 ft) o meno) e la copertura altimetrica (30 km (19 mi)) delle osservazioni radiosonde, quindi rimangono essenziali per la meteorologia moderna.
Sebbene centinaia di radiosonde siano lanciate in tutto il mondo ogni giorno tutto l’anno, i decessi attribuiti alle radiosonde sono rari. Il primo esempio noto fu la folgorazione di un guardalinee negli Stati Uniti che stava tentando di liberare una radiosonda dalle linee elettriche ad alta tensione nel 1943. Nel 1970 un Antonov 24 operante volo Aeroflot 1661 ha subito una perdita di controllo dopo aver colpito una radiosonda in volo con conseguente morte di tutte le 45 persone a bordo.