Also ein Wetterballon.
Und wo liegt konkret das Problem?

Du brauchst einen Sender und ein Empfänger, die eine Strecke von 20 km überbrücken können. Dann modulierst du die Temperatur-Information auf den Sender.

Das modulationssignal kann unterschiedlich sein. Im einfachen Fall ein Spannungs-Frequenz-Wandler. Oder ein Controller mit serieller Schnittstelle verwenden. Das serielle Signal dann als Modulations-Spannung nehmen.

Was genau bereitet dir schwierigkeiten?