Nástroje používané v meteorológii

Pred rokom 1600 neboli znalosti o zemskej atmosfére a počasí presné. Ľudia sa pri predpovediach väčšinou spoliehali na skúsenosti s miestnymi udalosťami počasia. Teta Sally cítila, že prichádza snehová búrka, a koleno strýka Jima hovorilo o hroziacom daždi. Potom boli vynájdené jednoduché zariadenia, ako sú teplomery, barometre a lopatky počasia, ktoré dávali zaznamenateľné údaje. Ako technológia postupovala od roku 1800, sofistikovanejšie zariadenia umožňovali detekciu regionálnych a globálne poveternostné vzorce a moderné radary, satelity a programy počítačového modelovania umožňujú dlhodobé počasie predpovede.

Sklenené teplomery naplnené alkoholom alebo ortuťou sú štandardným vybavením na meranie teploty vzduchu, pôdy a vody. Teplomery maximálnej a minimálnej teploty registrujú najnižšiu a najvyššiu teplotu počas určitého časového obdobia. Odporový teplotný detektor určuje teploty vzduchu na základe zmien elektrického odporu konkrétnych kovov v dôsledku teploty a poskytuje digitálny údaj. RTD, ktoré sú preferované pre automatické meteorologické stanice, môžu poskytovať údaje o teplote každú sekundu.

Barometre merajú atmosférický tlak. Kvapalné barometre zvyčajne merajú ortuť obsiahnutú vo vákuovej trubici a hladina ortuti sa mení pri zvyšovaní alebo znižovaní atmosférického tlaku. Aneroidné barometre obsahujú pevný objem vzduchu uzavretý v jednotke vybavenej pružnou membránou. Keď sa membrána rozpína ​​a zmršťuje so zmenami spôsobenými podmienkami atmosférického tlaku, pripojená ihla ukazuje na správne odčítanie. Veterné anemometre merajú smer a rýchlosť vetra. Zvyčajne obsahujú vrtuľový chvost a ventilátor na meranie rýchlosti.

Existuje niekoľko nástrojov, ktoré merajú vlhkosť alebo percento vody vo vzduchu. Najskôr to bol vlhkomer, ktorý závisí od rozšírenia a stiahnutia ľudského vlasu v dôsledku zmien vlhkosti. Psychrometer zisťuje rozdiel teplôt medzi suchou a mokrou žiarovkou teplomera na meranie vlhkosti. Medzi ďalšie prístroje patrí elektrický vlhkomer, vlhkomer rosného bodu, infračervený vlhkomer a rosný článok. Dažďové merače merajú zrážky a snehové merače sneženia.

Meteorologické balóny merajú vlhkosť, tlak vzduchu, teplotu, rýchlosť a smer vetra pomocou jednotiek nazývaných rádiosondy. Spustené z 1100 miest po celom svete dvakrát denne, stúpajú do viac ako 20 míľ nad Zemou, pričom zaznamenávajú ich cestovanie a pomocou rádiových vĺn prenášajú informácie späť k meteorológom. Keď balón praskne, rádiosonda padá späť na Zem na recykláciu. Meteorologické balóny poskytujú vertikálny prehľad o atmosférických podmienkach v danej oblasti.

Vďaka vynálezu radaru v druhej svetovej vojne sa meteorologické štúdie výrazne zlepšili. Konvenčný radar, Dopplerov radar a radar s dvojitou polarizáciou detekujú búrkové systémy, ich smer, rýchlosť, intenzitu a typ zrážok. Meteorologické satelity obiehajúce okolo Zeme sa začali vysielať v roku 1962 a viedli k zložitejším satelitom. Geostacionárne operačné environmentálne satelity prenášajú fotografické snímky západnej pologule každých 15 minút. Polárnym operačným environmentálnym satelitom trvá obeh okolo Zeme asi 1,5 hodiny a poskytujú informácie o počasí, oceánoch a sopečných erupciách. Počítačová analýza údajov o počasí a počítačové modelovanie systémov počasia spresňujú dlhodobú predpoveď počasia v globálnom meradle.