Die Windmessung in der höheren Atmosphäre: Wetterballon

Zur Messung in höheren Luftschichten wird ein Wetterballon, auch Radiosonde genannt, benutzt. An ihm hängt eine kleine Wetterstation und ein Sender, der die gemessenen Daten zur Erde funkt. Ist der Ballon aufgestiegen, so wird er mit einer Richtfunkantenne oder mit Radar geortet. Vom Radar wird er über einen kleinen Schirm aus Alu-Folie erkannt. Damit wird seine Lage festgestellt. Die Höhe wird über das Bord-Barometer und über die Funkantenne bestimmt.
Ein Wetterballon kann über 30 km hoch aufsteigen, bevor er platzt. Er ist das sicherste Messgerät zur Erfassung des vertikalen Aufbaus der Erdatmosphäre.

Während des Aufstiegs können zu jeder Höhe alle Messwerte erfasst werden.
Die Auswertung ergibt dann ein sog. Höhenprofil für Temperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Luftdruck etc.
Daraus ergeben sich sehr unterschiedliche Atmosphären-Stockwerke:

32000 km Höhe geostationäre Satelliten
(z.B. Meteosat, GOES)
Exosphäre über 800 km Höhe Satellitenbahnen (z.B. NOAA)
Ionosphäre über 80 km Höhe über300°C Space-Shuttle-Flugbahn
Stratosphäre 12 bis 70 km Höhe minus140°C
bis
plus 18°C
(Ozon)
Ozonschicht als UV-Schutzschild
Tropopause
(300 mbar)
8 (polar) km Höhe
bis 18 (tropisch) km Höhe
minus55°C
bis
minus90°C
Obergrenze des Wettergeschehens
Advektionsschicht
(500 mbar)
2 bis 8 km Höhe mittlere bis hohe Wolken
Grundschicht
(850 mbar)
2 m bis 2 km Höhe niedrige Wolken
Bodenschicht
(1033 mbar)
0 bis 2 m meist windstill und von Boden und Pflanzen abhängig, meteorologisch schwierig abzuschätzen (z.B. Bodenfröste)
(Die mbar-Angaben sind die Bezeichnungen der zugehörigen Höhenwetterkarten. Beispiel: Die Wetterkarte für das 500 mbar-Niveau beschreibt die Advektionsschicht. Die Normale Wetterkarte beschreibt die Grundschicht.)