हवा फायदेमंद भी है और नुकसानदायक भी। तूफानों के सबसे खतरनाक हिस्से तेज हवाएं हैं जो पेड़ों को उड़ा सकती हैं, घरों की छतें उतार सकती हैं या समुद्र में फंसी नावें ले सकती हैं। दूसरी ओर, पवन कई नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और पतंग उड़ाने या उड़ने के लिए आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के मौसम उपकरण - स्मार्टफोन ऐप सहित - ध्वनि, प्रकाश और हवा के यांत्रिक बल के साथ हवा की गति को मापते हैं।
एनीमोमीटर हवा की गति को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे सरल मौसम उपकरणों में से एक है; कुछ हवा की दिशा भी स्थापित करते हैं। मूल एनीमोमीटर एक पवनचक्की या मौसम फलक जैसा दिखता है। इसमें हवा को पकड़ने के लिए ब्लेड के सिरों पर कप के साथ एक प्रोपेलर होता है। हवा जिस गति से प्रोपेलर को घुमाती है वह हवा की गति को निर्धारित करती है। हॉट-वायर एनीमोमीटर हवा की गति में बहुत छोटे बदलावों को यह मापकर निर्धारित करता है कि हवा में उड़ने वाले तार को एक स्थिर, मानक तापमान तक गर्म करने के लिए कितनी शक्ति की आवश्यकता होती है।
वैज्ञानिकों ने 1960 के दशक में तूफानों में हवा की गति और दिशा को मापने के लिए डॉपलर रडार विकसित किया था। इस विकास से पहले, यह जानना बहुत मुश्किल था कि तूफान के इंटीरियर में क्या हो रहा है। डॉपलर रडार ने हवा में उड़ने वाली बारिश जैसी चलती वस्तु की गति और दिशा को मापकर मौसम के अध्ययन में क्रांति ला दी। यह किसी वस्तु की ओर बढ़ने या उछलने वाली रडार तरंगों में परिवर्तन को मापकर ऐसा करता है। रडार माइक्रोवेव को एक लक्षित क्षेत्र की ओर भेजता है और फिर मापता है कि माइक्रोवेव-उत्सर्जक डिवाइस की ओर लौटने पर तरंगों को कैसे बदल दिया गया है।
लाइट डिटेक्शन और रेंजिंग डॉपलर रडार की तरह काम करती है, सिवाय इसके कि लेजर बीम का उपयोग माइक्रोवेव के बीम के बजाय किया जाता है। रडार के विपरीत, LIDAR हवा की गति को जमीन के करीब मापता है और इमारतों और पेड़ों पर हवा के प्रभाव का विश्लेषण करता है, जो जमीनी स्तर पर हैं। LIDAR उस गति का विश्लेषण करके हवा की गति को मापता है जो हवा में तरल की स्वाभाविक रूप से होने वाली सूक्ष्म बूंदों से कुछ लेज़र प्रकाश उत्सर्जक पर वापस उछलती है। जिस गति से लेजर प्रकाश उत्सर्जक को लौटाया जाता है वह हवा की गति निर्धारित करता है। हालांकि इसके कई उपयोग हैं, LIDAR अक्षय ऊर्जा परियोजनाओं के लिए पवन टर्बाइनों को कैलिब्रेट करने में विशेष रूप से उपयोगी है।
सोनिक डिटेक्शन और रेंजिंग भी हवा की गति निर्धारित करने के लिए डॉपलर प्रभाव का उपयोग करता है। LIDAR की तरह, यह जमीन के करीब हवा की गति को मापता है और इसका उपयोग आमतौर पर पवन टर्बाइनों को कैलिब्रेट करने के लिए किया जाता है।
सोडार पवन ऊर्जा को यह विश्लेषण करके निर्धारित करता है कि हवा ध्वनि तरंगों को कैसे बदल देती है। यह 60 मीटर ऊंचाई से नीचे हवा की स्थिति को अधिक सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है क्योंकि यह एक क्षैतिज ध्वनि का उपयोग करता है हवा का निर्धारण करने के लिए 60 मीटर की ऊंचाई पर लहर और जमीन की सतह से निकलने वाली दो लगभग लंबवत तरंगें गति।