Um zur Kenntnis der Vorgänge in der Veränderung der Atmosphäre zu gelangen, begnügte man sich bis vor kurzem, Beobachtungen bezüglich der betreffenden, Einfluß ausübenden, primären Erscheinungen auf der Erde selbst anzustellen. Hierbei handelte es sich zumeist darum, den Gang der Temperatur, des Druckes, sowie der Feuchtigkeit der Luft und den Wechsel des Windes durch chronometrische Registrierungen auf der Erdoberfläche zu bestimmen. Nun leben wir aber auf dem Grunde eines ungeheuren Luftmeeres und nehmen infolgedessen nur die Ausläufer oder die Anfänge der meteorologischen Einflüsse wahr. Diese selbst vollziehen sich im allgemeinen in viel höheren Regionen. Man errichtete daher auf den Gipfeln hoher Berge meteorologische Observatorien, wie z. B. auf dem Sonnblick, Mont Blanc, Brocken, Säntis, Pic du Midi, Pikes Peak, Ben Nevis etc., anderseits zog man auch hochaufragende Türme, so besonders den Eiffelturm, zu diesen Zwecken heran.
Da die Gipfel der hohen Berge weit in die Luftmasse hineinragen, geben die dortselbst angestellten Versuche verläßlichere Daten, weil sie weniger von der umgebenden Erde beeinflußt sind. Dennoch macht sich auch bei diesen Bergstationen die Nähe der festen Erde störend fühlbar. Die Messungen zeigen nicht die wahren Werte der Temperatur, Feuchtigkeit und Windgeschwindigkeit der Atmosphäre, sondern sind sehr stark durch die Bodenbedeckung und lokale Erscheinungen beeinflußt. Auch kann man von diesen Hochobservatorien nicht den Gang der Änderungen der meteorologischen Elemente — die Transformationen, denen die Luftteilchen auf ihrem Wege durch den Luftraum unterworfen sind — verfolgen.
Dazu eignen sich einzig und allein vom Luftballon aus unternommene Beobachtungen.
2. Beobachtungen vom Fesselballon aus.
Anfangs benützte man dazu Fesselballons, und zwar gewöhnliche Kugelballons, welche an einem Seile mit meteorologischen Instrumenten hochgelassen wurden; in neuester Zeit dagegen Drachenballons nach dem System Parseval-Sigsfeld.
Der in den Jahren 1892-1894 in Berlin in Verwendung gestandene gefesselte Kugelballon »Meteor« hatte, sowie alle übrigen Kugelballons, den großen Nachteil der geringen Stabilität, das heißt er war großen Schwankungen unterworfen, und die gefundenen Daten gaben daher auch nur Durchschnittswerte. Ein längeres Verweilen in einem solchen Fesselballon endete fast stets mit einer Seekrankheit, während dieser Fehler bei dem Drachenballon Parseval-Sigsfeld, wie er von Moedebeck und Hergesell in Straßburg und in Berlin von Aßmann zu Beobachtungen verwendet wird und den Wienern von der Jubiläumsausstellung her bekannt ist, bedeutend verbessert erscheint.
Es hat ziemlich lange gebraucht, bis man von der Erkenntnis der Unzweckmäßigkeit des schädlichen Verhaltens des Kugelballons zu einer Konstruktion gelangte, welche diese Übelstände nicht besaß. Zuerst versuchte man oberhalb des Ballons eine Drachenfläche anzubringen. Der auf sie ausgeübte Luftdruck sollte mit seiner hebenden Komponente den Gasdruck vermehren und so zu der gewünschten Stabilität verhelfen. Der Umstand jedoch, daß die erforderlichen Tragflächen sehr große Dimensionen erhalten mußten, um ausgiebig zu wirken, brachte Sigsfeld und Parseval auf die Idee, dem Ballon eine längliche Form zu geben, welche sich erfahrungsgemäß von selbst in die Richtung des herrschenden Windes einstellt.
Fig. 40. Ballon mit Drachenflächen, wie er ursprünglich zur Erhaltung einer entsprechenden Stabilität geplant wurde.
Damit sich aber bei den naturgemäß eintretenden Erschütterungen die Hülle stets prall erhalte, mußte eine Vorrichtung ersonnen werden, welche dies bewirkt. Die beiden genannten Ballonkonstrukteure erreichten diesen Zweck durch die Anbringung einer verhältnismäßig einfachen und, was die Hauptsache ist, automatisch wirkenden Vorrichtung. Sie fügten in den rückwärtigen Teil des Ballons eine schief verlaufende Querwand, welche durch einen herumgelegten Füllsack nach Bedarf mehr oder minder aufgebaucht werden konnte, das Gas somit mehr oder weniger, wenn auch nur ganz schwach komprimieren konnte und so die Gestalt der Ballonform beständig erhielt. Der Füllsack hatte vorne auf der dem Winde zugekehrten Seite ein nach innen sich öffnendes Ventil, welches den Füllsack jederzeit straff gespannt erhält. Auf der Rückseite des Füllsackes befindet sich ein Sicherheitsventil, welches sich jederzeit dann automatisch öffnet, wenn der Luftdruck im Füllsacke eine bestimmte Grenze überschreitet. Derart kann also stets die abschließende Hülle sich nach Bedarf ausdehnen und zwischen der Kompression im Wasserstoffgasballon und zwischen jener im Luftsacke automatisch das richtige Verhältnis bestehen.