Ein Pilotballon ist ein Werkzeug, das Meteorologen verwenden, um die Bewegungen von Luftströmungen oder Wind zu untersuchen. Es ist ein langer, zylindrischer Ballon, der mit Helium gefüllt ist und so konstruiert ist, dass er beim Erreichen der höheren Ebenen der Atmosphäre platzt. Der Einsatz von Pilotballons hat einen starken Bezug zur Luftfahrt, zu zivilen Projekten und zur internationalen Spionage. Pilotballons, auch Wetterballons genannt, werden seit 1783 verwendet, als zwei Franzosen einen Pilotballon mit Windgeschwindigkeit starteten, um die Windbedingungen vor dem Start des ersten bemannten Ballonflugs zu überprüfen.
Pilotballonbeobachtung ist die Praxis, den Pilotballon im Flug zu studieren. Sorgfältige Messungen werden durchgeführt, um die Geschwindigkeit des Pilotballons und die Richtung, in die er sich bewegt, zu ermitteln. Die Höhe des Pilotballons und seine Azimutwinkel werden in die Beobachtungen einbezogen, um Windgeschwindigkeit und -richtung in verschiedenen Höhen in der Atmosphäre zu bestimmen.
Obwohl sich seit dem Start des ersten Ballons an Konstruktion und Design des Pilotballons nur sehr wenig geändert hat, hat er sich als sehr wertvolles Werkzeug für das Studium der Meteorologie und anderer Geowissenschaften erwiesen. Mit Hilfe von Pilotballons konnte ein französischer Meteorologe namens Leon Teisserenc de Bort entdecken und beweisen, dass die Erde eine Troposphäre hat, eine untere Ebene der Atmosphäre, in der das Wetter auftritt. In den 1930er Jahren kamen neue Technologien in Form von Funkortungssystemen auf den Markt, die es ermöglichten, den Nutzen des Pilotballons zu erweitern und die Wissenschaft der Meteorologie noch weiter zu entwickeln.
Mit der Funkortung wurden Pilotballons mehr als nur Instrumente zur Windverfolgung. Der Wetterballon konnte mit einer Vielzahl von Werkzeugen versehen werden, mit denen er unter anderem Temperaturen und Luftfeuchtigkeit ablesen konnte. Der Einsatz von Pilotballons zur Wetterbeobachtung hat es Meteorologen ermöglicht, dreidimensionale Karten der Atmosphäre und der verschiedenen Wettermuster, die die Atmosphäre beeinflussen, zu erstellen.
In einigen Fällen ist ein Pilotballon auch mit Kameras, Videogeräten oder Teleskopeinheiten ausgestattet, um die seltenen Aussichten einzufangen, die nur aus der Luft zu sehen waren. Dies hat Pilotballons zu einer nützlichen Ressource für die Spionage und die Erstellung detaillierter topografischer Karten gemacht. Diese Verwendung ist jedoch nicht ohne Nachteile. Mit der einzigartigen Größe und Dimensionen von Pilotballons wurden sie im Laufe der Jahre fälschlicherweise als Bedrohungen durch fremde Feinde, nicht identifizierte Flugzeuge und außerirdische Raumschiffe angesehen.