氣象觀測(cè)（meteorological?observation），研究測(cè)量和觀察地球大氣層的物理和化學(xué)過程的方法和手段的學(xué)科。

由各種手段組成的氣象觀測(cè)系統(tǒng)，能觀測(cè)從地面到高層，從局地到全球的大氣狀態(tài)及其變化。

人工觀測(cè)逐漸轉(zhuǎn)為自動(dòng)觀測(cè)，觀測(cè)自動(dòng)化水平不斷提高；新一代天氣雷達(dá)在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)氣象保障中作用凸顯；“風(fēng)云二號(hào)”F星準(zhǔn)確定位臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)……氣象部門打造的地基、空基、天基觀測(cè)網(wǎng)，在防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等方面發(fā)揮了重要作用。

天基觀測(cè)是未來觀測(cè)的主導(dǎo)，盡管中國(guó)氣象衛(wèi)星的研制水平已處于國(guó)際先進(jìn)行列，但對(duì)氣象衛(wèi)星資料的應(yīng)用能力和國(guó)際上還有一定的差距，仍要加強(qiáng)對(duì)資料的應(yīng)用，不斷提高氣象衛(wèi)星資料應(yīng)用水平。

簡(jiǎn)介

概述

氣象觀測(cè)，是研究測(cè)量和觀察地球大氣的物理和化學(xué)特性以及大氣現(xiàn)象的方法和手段的一門學(xué)科。主要有大氣氣體成分濃度、氣溶膠、溫度、濕度、壓力、風(fēng)、大氣湍流、蒸發(fā)、云、降水、輻射、大氣能見度、大氣電場(chǎng)、大氣電導(dǎo)率以及雷電、虹、暈等。從學(xué)科上分，氣象觀測(cè)屬于大氣科學(xué)的一個(gè)分支。它包括地面氣象觀測(cè)、高空氣象觀測(cè)、大氣遙感探測(cè)和氣象衛(wèi)星探測(cè)等，有時(shí)統(tǒng)稱為大氣探測(cè)。由各種手段組成的氣象觀測(cè)系統(tǒng)，能觀測(cè)從地面到高層，從局地到全球的大氣狀態(tài)及其變化。

地面氣象觀測(cè)

地面氣象觀測(cè)的定義應(yīng)為：利用氣象儀器和目力，對(duì)靠近地面的大氣層的氣象要素值，以及對(duì)自由大氣中的一些現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)。

地面氣象觀測(cè)的內(nèi)容很多，包括氣溫、氣壓、空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)速、云、能見度、天氣現(xiàn)象、降水、蒸發(fā)、日照、雪深、地溫、凍土、電線結(jié)凍等。在大氣館中我們會(huì)向氣象愛好者介紹一些基本的觀測(cè)項(xiàng)目。

氣溫是地面氣象觀測(cè)規(guī)定高度（即1.25～2.00米，國(guó)內(nèi)為1.5米）上的空氣溫度。

風(fēng)資料是重要的氣象資料之一，無論在理論研究上，還是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各部門，如農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、水利工程、療養(yǎng)等部門都是不可缺少的。

地面氣象觀測(cè)的許多項(xiàng)目都是通過固定在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)的各種儀器進(jìn)行的，所以氣象站的站址和觀測(cè)場(chǎng)地的選擇以及維護(hù)，儀器的安裝是否正確，都對(duì)資料的代表性、準(zhǔn)確性和比較性有極大的影響。

高空氣象觀測(cè)

測(cè)量近地面到30公里甚至更高的自由大氣的物理、化學(xué)特性的方法和技術(shù)。測(cè)量項(xiàng)目主要有氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速，還有特殊項(xiàng)目如大氣成份、臭氧、輻射、大氣電等。測(cè)量方法以氣球攜帶探空儀升空探測(cè)為主。觀測(cè)時(shí)間主要在北京時(shí)7時(shí)和19時(shí)兩次，少數(shù)測(cè)站還在北京時(shí)1時(shí)和13時(shí)增加觀測(cè)，有的測(cè)站只測(cè)高空風(fēng)。此外其他不定時(shí)探測(cè)內(nèi)容有2公里以下范圍的大氣狀況的邊界層探測(cè)、測(cè)量特殊項(xiàng)目的氣象飛機(jī)探測(cè)和氣象火箭探測(cè)等。

氣象衛(wèi)星探測(cè)

在衛(wèi)星上攜帶各種氣象觀測(cè)儀器測(cè)量諸如溫度、濕度、云和輻射等氣象要素以及各種天氣現(xiàn)象，這種專門用于氣象目的的衛(wèi)星稱作氣象衛(wèi)星。按衛(wèi)星軌道分，氣象衛(wèi)星可以分為兩類：

（1）極地太陽同步軌道衛(wèi)星：其衛(wèi)星的軌道平面與太陽始終保持相對(duì)固定的取向，衛(wèi)星幾乎以同一地方時(shí)經(jīng)過世界各地。

（2）地球同步氣象衛(wèi)星，又稱靜止氣象衛(wèi)星。衛(wèi)星相對(duì)某一區(qū)域是不動(dòng)的。因而由靜止氣象衛(wèi)星可連續(xù)監(jiān)視某一固定區(qū)域的天氣變化。

根據(jù)氣象衛(wèi)星的目的還分為試驗(yàn)衛(wèi)星，主要對(duì)各種氣象衛(wèi)星遙感儀器、新的技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，待試驗(yàn)成功后轉(zhuǎn)到業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星上使用業(yè)務(wù)衛(wèi)星，這種衛(wèi)星帶有各種成熟的設(shè)備和技術(shù)，獲取各種氣象資料，為天氣預(yù)報(bào)和大氣科學(xué)研究服務(wù)。

觀測(cè)系統(tǒng)

概述

一個(gè)較完整的現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)由觀測(cè)平臺(tái)、觀測(cè)儀器和資料處理等部分組成。

觀測(cè)平臺(tái)

根據(jù)特定要求安裝儀器并進(jìn)行觀測(cè)工作的基點(diǎn)。地面氣象站的觀測(cè)場(chǎng)、氣象塔、船舶、海上浮標(biāo)和汽車等都屬地面氣象觀測(cè)平臺(tái)；氣球、飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星和空間實(shí)驗(yàn)室等，是普遍采用的高空氣象觀測(cè)平臺(tái)。它們分別裝載各種地面的和高空的氣象觀測(cè)儀器。

觀測(cè)儀器

經(jīng)過三百多年的發(fā)展，應(yīng)用于研究和業(yè)務(wù)的氣象觀測(cè)儀器，已有數(shù)十種之多，主要包括直接測(cè)量和遙感探測(cè)兩類：前者通過各種類型的感應(yīng)元件，將直接感應(yīng)到的大氣物理特性和化學(xué)特性，轉(zhuǎn)換成機(jī)械的、電磁的或其他物理量進(jìn)行測(cè)量，例如氣壓表、溫度表、濕度表等；后者是接收來自不同距離上的大氣信號(hào)或反射信號(hào)，從中反演出大氣物理特性和化學(xué)特性的空間分布，例如氣象雷達(dá)、聲雷達(dá) - 見聲波大氣遙感、激光氣象雷達(dá) - 見激光大氣遙感、紅外輻射計(jì) - 見紅外大氣遙感等。這些儀器廣泛應(yīng)用了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)以及機(jī)械、電子、半導(dǎo)體、激光、紅外和微波等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的成果。此外，還有大氣化學(xué)的痕量分析等手段。氣象觀測(cè)儀器必須滿足以下要求：①能夠適應(yīng)各種復(fù)雜和惡劣的天氣條件，保持性能長(zhǎng)期穩(wěn)定。②能夠適應(yīng)在不同天氣氣候條件下氣象要素變化范圍大的特點(diǎn)，具有很高的靈敏度、精確度和比較大的量程。此外，根據(jù)觀測(cè)平臺(tái)的工作條件，對(duì)觀測(cè)儀器的體積、重量、結(jié)構(gòu)和電源等方面，還有各種特殊要求。

資料處理

現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)所獲取的氣象信息是大量的，要求高速度地分析處理，例如，一顆極軌氣象衛(wèi)星，每12小時(shí)內(nèi)就能給出覆蓋全球的資料，其水平空間分辨率達(dá)1公里左右。采用電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)分析處理資料，是現(xiàn)代氣象觀測(cè)中必不可少的環(huán)節(jié)。許多現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)，都配備了小型或微型處理機(jī)，及時(shí)分析處理觀測(cè)資料和實(shí)時(shí)給出結(jié)果 - 見氣象資料處理。

氣象觀測(cè)網(wǎng)

氣象觀測(cè)網(wǎng)是組合各種氣象觀測(cè)和探測(cè)系統(tǒng)而建立起來的?；旧戏譃閮纱箢悾孩俪Ｒ?guī)觀測(cè)網(wǎng)。長(zhǎng)期穩(wěn)定地進(jìn)行觀測(cè)，主要為日常天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)、氣候監(jiān)測(cè)等提供資料的觀測(cè)系統(tǒng)。例如由世界各國(guó)的地面氣象站（包括常規(guī)地面氣象站、自動(dòng)氣象站和導(dǎo)航測(cè)風(fēng)站）、海上漂?。ü潭ǜ?biāo)、飄移浮標(biāo)）站、船舶站和研究船、無線電探空站、航線飛機(jī)觀測(cè)、火箭探空站、氣象衛(wèi)星及其接收站等組成的世界天氣監(jiān)視網(wǎng)（WWW），就是一個(gè)規(guī)模最大的近代全球氣象觀測(cè)網(wǎng)。這個(gè)觀測(cè)網(wǎng)所獲得的資料，通過全球通信網(wǎng)絡(luò)，可及時(shí)提供各國(guó)氣象業(yè)務(wù)單位使用 - 見氣象情報(bào)傳輸。此外，還有國(guó)際臭氧監(jiān)測(cè)網(wǎng)、氣候監(jiān)測(cè)站等。②專題觀測(cè)網(wǎng)。根據(jù)特定的研究課題，只在一定時(shí)期內(nèi)開展觀測(cè)工作的觀測(cè)系統(tǒng)。例如20世紀(jì)70年代實(shí)施的全球大氣研究計(jì)劃第一次全球試驗(yàn) - FGGE、日本的暴雨試驗(yàn)和美國(guó)的強(qiáng)風(fēng)暴試驗(yàn)的觀測(cè)網(wǎng)，就是為研究中長(zhǎng)期大氣過程和中小尺度天氣系統(tǒng)等的發(fā)生發(fā)展規(guī)律而臨時(shí)建立的。

組織氣象觀測(cè)網(wǎng)要耗費(fèi)大量的人力和物力。如何根據(jù)實(shí)際需要，正確地選擇觀測(cè)項(xiàng)目，恰當(dāng)?shù)靥岢鰧?duì)觀測(cè)儀器的技術(shù)要求，合理地確定儀器觀測(cè)取樣的頻數(shù)和觀測(cè)系統(tǒng)的空間布局，以取得最佳的觀測(cè)效果，是一項(xiàng)重要的課題。

氣象觀測(cè)重要性

氣象觀測(cè)是氣象工作和大氣科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。由于大氣現(xiàn)象及其物理過程的變化較快，影響因子復(fù)雜，除了大氣本身各種尺度運(yùn)動(dòng)之間的相互作用外，太陽、海洋和地表狀況等，都影響著大氣的運(yùn)動(dòng)。雖然在一定簡(jiǎn)化條件下，對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)作了不少模擬研究（見大氣運(yùn)動(dòng)數(shù)值試驗(yàn)）、大氣運(yùn)動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)，但組織局地或全球的氣象觀測(cè)網(wǎng)，獲取完整準(zhǔn)確的觀測(cè)資料，仍是大氣科學(xué)理論研究的主要途徑。歷史上的鋒面、氣旋、氣團(tuán)和大氣長(zhǎng)波等重大理論的建立，都是在氣象觀測(cè)提供新資料的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。所以，不斷引進(jìn)其他科學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)成果，革新氣象觀測(cè)系統(tǒng)，是發(fā)展大氣科學(xué)的重要措施。

氣象觀測(cè)記錄和依據(jù)它編發(fā)的氣象情報(bào)，除了為天氣預(yù)報(bào)提供日常資料外，還通過長(zhǎng)期積累和統(tǒng)計(jì)，加工成氣候資料，為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、交通、軍事、水文、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)等部門進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和研究，提供重要的數(shù)據(jù)。采用大氣遙感探測(cè)和高速通信傳輸技術(shù)組成的災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)，已經(jīng)能夠十分及時(shí)地直接向用戶發(fā)布龍卷、強(qiáng)風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣警報(bào)。大氣探測(cè)技術(shù)的發(fā)展為減輕或避免自然災(zāi)害造成的損失提供了條件。

我國(guó)的氣象觀測(cè)現(xiàn)狀

人工觀測(cè)逐漸轉(zhuǎn)為自動(dòng)觀測(cè)，觀測(cè)自動(dòng)化水平不斷提高；新一代天氣雷達(dá)在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)氣象保障中作用凸顯；“風(fēng)云二號(hào)”F星準(zhǔn)確定位臺(tái)風(fēng)登陸地點(diǎn)……氣象部門打造的地基、空基、天基觀測(cè)網(wǎng)，在防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化等方面發(fā)揮了重要作用。

氣象部門將綜合氣象觀測(cè)網(wǎng)分為地基、空基、天基觀測(cè)等三部分，地基觀測(cè)主要包括地面氣象觀測(cè)和天氣雷達(dá)等地基遙感觀測(cè)，空基觀測(cè)主要包括L波段探空系統(tǒng)觀測(cè)，天基觀測(cè)主要是氣象衛(wèi)星觀測(cè)。我國(guó)的綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)在觀測(cè)能力、規(guī)模、密度等方面已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。我國(guó)2423個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站全部建成自動(dòng)氣象觀測(cè)站，溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等基本氣象要素實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)自動(dòng)化，觀測(cè)頻率達(dá)到分鐘級(jí)，我國(guó)的地面氣象觀測(cè)能力已達(dá)到世界先進(jìn)水平。2020年4月1日，地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化改革從全國(guó)試運(yùn)行正式切換調(diào)整為業(yè)務(wù)運(yùn)行，這意味著我國(guó)地面氣象觀測(cè)告別人工觀測(cè)，進(jìn)入全面自動(dòng)化的新時(shí)代。（除應(yīng)急情況外）

截至2020年，我國(guó)建設(shè)區(qū)域自動(dòng)氣象站超過6萬個(gè)，平均間距20公里左右，鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋率達(dá)88.6%，顯著提升了氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。

其中，自動(dòng)化觀測(cè)頻次較人工觀測(cè)約增加4倍至8倍，觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸用時(shí)由分鐘級(jí)優(yōu)化至秒級(jí)，數(shù)據(jù)采集流程以不落地方式直傳至省級(jí)；地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化數(shù)據(jù)在國(guó)、省兩級(jí)數(shù)據(jù)環(huán)境實(shí)時(shí)落地，作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接入MICAPS平臺(tái)，并在實(shí)況監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警等業(yè)務(wù)中得到普遍應(yīng)用。這也保證了現(xiàn)有預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù)平穩(wěn)順暢，觀測(cè)數(shù)據(jù)上傳頻次、傳輸速度、數(shù)據(jù)量顯著提升。

中國(guó)氣象局從上世紀(jì)90年代中期開始規(guī)劃新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)，經(jīng)過10多年建設(shè)，已在重點(diǎn)防汛區(qū)、暴雨多發(fā)區(qū)和沿海、省會(huì)城市建設(shè)178部新一代天氣雷達(dá)，在人口聚居地的覆蓋率達(dá)90%左右。新一代天氣雷達(dá)實(shí)現(xiàn)6分鐘一次數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和全國(guó)及區(qū)域聯(lián)網(wǎng)拼圖，提高了臺(tái)風(fēng)、暴雨、冰雹等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警能力，在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)和新中國(guó)成立60周年等重大活動(dòng)的氣象保障中發(fā)揮了重要作用。

在專業(yè)氣象觀測(cè)方面，氣象部門建設(shè)了93套氣溶膠質(zhì)量濃度觀測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)所有省會(huì)和副省級(jí)城市的全覆蓋；建成2000多個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站，覆蓋國(guó)家規(guī)劃的800個(gè)糧食主產(chǎn)縣；在瓦里關(guān)、上甸子、龍鳳山、臨安和香格里拉等5個(gè)大氣本底站建成溫室氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，初步形成溫室氣體在線觀測(cè)網(wǎng)；建成1000多個(gè)交通氣象觀測(cè)站，334個(gè)雷電觀測(cè)站，58部風(fēng)廓線雷達(dá)，16個(gè)空間天氣站。

7星在軌穩(wěn)定運(yùn)行格局形成

目前，氣象部門已在陸地上建設(shè)了高密度氣象觀測(cè)網(wǎng)，但是陸地只占地球表面的十分之三，地球表面的十分之七是海洋，對(duì)于海洋氣象資料的獲取，僅依靠海洋浮標(biāo)和遠(yuǎn)洋船航線的觀測(cè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還存在大部分觀測(cè)空白區(qū)。氣象衛(wèi)星觀測(cè)資料可有效彌補(bǔ)海洋觀測(cè)的空白區(qū)，在數(shù)值預(yù)報(bào)中發(fā)揮了非常重要的作用。

目前，我國(guó)已形成7顆衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行的業(yè)務(wù)布局，包括4顆靜止衛(wèi)星和3顆極軌衛(wèi)星，形成了“多星在軌、統(tǒng)籌運(yùn)行、互為備份、適時(shí)加密”的業(yè)務(wù)運(yùn)行模式，成為與美國(guó)、歐盟并列的同時(shí)擁有靜止和極軌兩個(gè)系列業(yè)務(wù)化氣象衛(wèi)星的三個(gè)國(guó)家（地區(qū)）之一。

2012年發(fā)射的“風(fēng)云二號(hào)F星”具備機(jī)動(dòng)的區(qū)域觀測(cè)能力，可實(shí)現(xiàn)6分鐘一次區(qū)域加密觀測(cè)，對(duì)臺(tái)風(fēng)登陸的準(zhǔn)確定位發(fā)揮了重要作用。目前，“風(fēng)云三號(hào)”極軌衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)上、下午星組網(wǎng)觀測(cè)，成功完成技術(shù)升級(jí)換代，全球觀測(cè)時(shí)間分辨率從12小時(shí)提高到6小時(shí)，探測(cè)資料有效提高了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率?！帮L(fēng)云四號(hào)”靜止衛(wèi)星正在研制中，預(yù)計(jì)在“十二五”期間發(fā)射。我國(guó)氣象衛(wèi)星的技術(shù)水平、運(yùn)行穩(wěn)定性和壽命、應(yīng)用能力等都有了重大突破，接收和利用風(fēng)云系列衛(wèi)星資料及產(chǎn)品的用戶已超過2500個(gè)，遍及亞洲、歐洲、美洲、非洲、大洋洲等70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

天基觀測(cè)是未來觀測(cè)的主導(dǎo)，盡管我國(guó)氣象衛(wèi)星的研制水平已處于國(guó)際先進(jìn)行列，但對(duì)氣象衛(wèi)星資料的應(yīng)用能力和國(guó)際上還有一定的差距，仍要加強(qiáng)對(duì)資料的應(yīng)用，不斷提高氣象衛(wèi)星資料應(yīng)用水平。

高空氣象觀測(cè)系統(tǒng)成功升級(jí)換代

原來的探空系統(tǒng)使用的設(shè)備簡(jiǎn)稱為“59701”，即1959年設(shè)計(jì)的機(jī)械式探空系統(tǒng)?，F(xiàn)在，氣象部門采用電子探空系統(tǒng)，探測(cè)的精度、時(shí)間和空間分辨率更高。

如今，氣象部門已完成全國(guó)120個(gè)高空氣象觀測(cè)站的裝備統(tǒng)一和升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)從機(jī)械探空到電子探空、從人工觀測(cè)到自動(dòng)觀測(cè)的根本轉(zhuǎn)變。

探空系統(tǒng)升級(jí)換代后，觀測(cè)自動(dòng)化程度明顯提高，勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕，每次觀測(cè)值班人員由四人減少到兩人，觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取能力從每分鐘5到8組提高到53組，觀測(cè)精度和質(zhì)量顯著提高?，F(xiàn)在的高空觀測(cè)資料和產(chǎn)品非常豐富，為云霧物理結(jié)構(gòu)分析、人工影響天氣作業(yè)提供了更加精細(xì)化的觀測(cè)數(shù)據(jù)支撐。

在觀測(cè)裝備上，中國(guó)本著使用一代、研制一代、規(guī)劃一代的原則，不斷向前推進(jìn)。下一代探空設(shè)備是基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的，主要有美國(guó)全球定位系統(tǒng)和我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如今，基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的探空設(shè)備已基本具備業(yè)務(wù)應(yīng)用能力。

研究簡(jiǎn)史

大氣中發(fā)生的各種現(xiàn)象，自古以來就為人們所注意，在中外古籍中都有較豐富的記載（見大氣科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史）。但在16世紀(jì)以前主要是憑目力觀測(cè)，除雨量測(cè)定（至遲在15世紀(jì)之前已經(jīng)出現(xiàn)）外，其他特性的定量觀測(cè)，則是17世紀(jì)以后的事。用儀器進(jìn)行氣象觀測(cè)，經(jīng)歷著三個(gè)重要的發(fā)展階段。

16世紀(jì)末到20世紀(jì)初，是地面氣象觀測(cè)的形成階段。1597年（有說1593年）意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略發(fā)明空氣溫度表，1643年E.托里拆利發(fā)明氣壓表。這些儀器以及其他觀測(cè)儀器的陸續(xù)發(fā)明，使氣象觀測(cè)由定性描述向定量觀測(cè)發(fā)展，在這階段發(fā)明的氣壓表、溫度表、濕度表、風(fēng)向風(fēng)速計(jì)、雨量器、蒸發(fā)皿、日射表等氣象儀器（見地面氣象觀測(cè)儀器），為逐步組建比較完善的地面氣象觀測(cè)站網(wǎng)和對(duì)近地面層氣象要素進(jìn)行日常的系統(tǒng)觀測(cè)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。并為繪制天氣圖和氣候圖，開創(chuàng)近代天氣分析和天氣預(yù)報(bào)等的研究和業(yè)務(wù)提供了定量的科學(xué)依據(jù)。

20世紀(jì)20年代末至60年代初，是由地面觀測(cè)發(fā)展到高空觀測(cè)的階段。隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了無線電探空儀，得以測(cè)量各高度大氣的溫度、濕度、壓力、風(fēng)等氣象要素，使氣象觀測(cè)突破了二百多年來只能對(duì)近地面層大氣進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量的局限。到40年代中期，氣象火箭把探測(cè)高度進(jìn)一步抬升到100公里左右，同時(shí)氣象雷達(dá)也開始應(yīng)用于大氣探測(cè)（一部氣象雷達(dá)能夠?qū)装俟锓秶鷥?nèi)的雷暴分布和結(jié)構(gòu)連續(xù)地進(jìn)行探測(cè)）。這些高空探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使人們對(duì)大氣三維空間的結(jié)構(gòu)有了真正的了解。

60年代初以來，氣象觀測(cè)進(jìn)入了第三個(gè)階段，即大氣遙感探測(cè)階段。它以1960年4月1日美國(guó)發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星（泰羅斯1號(hào)）為主要標(biāo)志。大氣遙感不僅擴(kuò)大了探測(cè)的空間范圍，增強(qiáng)了探測(cè)的連續(xù)性，而且更增加了觀測(cè)內(nèi)容。一顆地球同步氣象衛(wèi)星可以提供幾乎1/5地球范圍內(nèi)每隔10分鐘左右的連續(xù)氣象資料。