Verktøy brukt i meteorologi

Før 1600-tallet var ikke kunnskapen om jordens atmosfære og vær nøyaktig. Folk stolte stort sett på erfaring med lokale værhendelser for prognoser. Tante Sally kunne lukte at det kom en snøstorm, og onkel Jims kne fortalte om forestående regn. Deretter ble det oppfunnet enkle enheter, som termometre, barometre og værvinger som ga opptakbare data. Etter hvert som teknologien avanserte fra 1800-tallet og utover, tillot mer sofistikert utstyr deteksjon av regionalt og globale værmønstre, og moderne radar-, satellitter og datamodelleringsprogrammer tillater langvarig vær spådommer.

Glasstermometre fylt med enten alkohol eller kvikksølv er standardutstyr for måling av temperaturer i luft, jord og vann. Maksimum- og minimumstemperaturtermometre registrerer de laveste og høyeste temperaturene i løpet av en bestemt tidsperiode. Motstandstemperaturdetektoren bestemmer lufttemperaturer basert på endringer i elektrisk motstand av spesifikke metaller på grunn av temperatur og gir en digital avlesning. Foretrukket for automatiske værstasjoner, kan RTD-er levere en temperaturavlesning hvert sekund.

Barometre måler atmosfærisk trykk. Flytende barometre måler vanligvis kvikksølv inneholdt i et evakuert rør, og kvikksølvnivået endres når atmosfæretrykket øker eller synker. Aneroidbarometre inneholder et fast volum luft forseglet i en enhet utstyrt med en fleksibel membran. Når membranen utvides og trekker seg sammen med endringer forårsaket av atmosfæriske trykkforhold, peker en festet nål på riktig avlesning. Vindmåler måler vindretningen og hastigheten. De inneholder vanligvis en værhanehale og en vifte for å måle hastighet.

Det er flere verktøy som måler fuktighet, eller prosentandelen vann i luften. Den tidligste var hygrometeret, som avhenger av at et menneskehår utvider seg og trekker seg sammen som svar på fuktighetsendringer. Psykrometeret oppdager forskjellen i temperatur mellom en tørr og en våt termometerpære for å måle fuktighet. Andre instrumenter inkluderer elektrisk hygrometer, duggpunktshygrometer, infrarødt hygrometer og duggcelle. Regnmålere måler nedbør, og snømålere måler snøfall.

Værballonger måler fuktighet, lufttrykk, temperatur, vindhastighet og retning med enheter som kalles radiosondes. Lansert fra 1100 nettsteder rundt om i verden to ganger om dagen, stiger de til over 20 miles over jorden, registrerer mens de reiser og overfører informasjonen tilbake til meteorologer ved radiobølger. Når ballongen sprekker, fallskjermhenter radiosonde tilbake til jorden for resirkulering. Værballonger gir et vertikalt øyeblikksbilde av atmosfæriske forhold i et gitt område.

Med oppfinnelsen av radar i andre verdenskrig forbedret meteorologiske studier seg sterkt. Konvensjonell radar, dopplerradar og dobbeltpolarisasjonsradar oppdager stormsystemer, deres retning, hastighet, intensitet og type nedbør. Meteorologiske satellitter som kretser rundt jorden begynte å overføre i 1962 og førte til mer kompliserte satellitter. Geostasjonære operasjonelle miljøsatellitter overfører fotografiske bilder av den vestlige halvkule hvert 15. minutt. Polar Operational Environmental Satellites tar omtrent 1,5 timer å bane rundt jorden, og gir informasjon om vær, hav og vulkanutbrudd. Dataanalyse av værdata og datamodellering av værsystemer gjør langsiktig værvarsling på verdensplan stadig mer nøyaktig.