เครื่องมือที่ใช้ในอุตุนิยมวิทยา

ก่อนปี 1600 ความรู้เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศและสภาพอากาศของโลกนั้นไม่แน่นอน คนส่วนใหญ่อาศัยประสบการณ์กับเหตุการณ์สภาพอากาศในท้องถิ่นเพื่อพยากรณ์ ป้าแซลลี่ได้กลิ่นพายุหิมะที่กำลังมา และเข่าของลุงจิมบอกว่าฝนกำลังจะตก จากนั้นจึงประดิษฐ์อุปกรณ์ง่ายๆ เช่น เทอร์โมมิเตอร์ บารอมิเตอร์ และใบพัดสภาพอากาศ ซึ่งให้ข้อมูลที่สามารถบันทึกได้ ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าตั้งแต่ช่วงปี 1800 เป็นต้นมา อุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นทำให้สามารถตรวจจับระดับภูมิภาคและ รูปแบบสภาพอากาศทั่วโลกและเรดาร์ที่ทันสมัย ​​ดาวเทียมและโปรแกรมสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ช่วยให้สภาพอากาศในระยะยาว คำทำนาย

เทอร์โมมิเตอร์แบบแก้วที่เติมแอลกอฮอล์หรือปรอทเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับการวัดอุณหภูมิอากาศ ดิน และน้ำ เครื่องวัดอุณหภูมิอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดบันทึกอุณหภูมิต่ำสุดและสูงสุดในช่วงเวลาที่กำหนด ตัวตรวจจับอุณหภูมิความต้านทานจะกำหนดอุณหภูมิของอากาศโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าของโลหะจำเพาะอันเนื่องมาจากอุณหภูมิและให้การอ่านค่าแบบดิจิตอล ที่ต้องการสำหรับสถานีตรวจอากาศอัตโนมัติ RTD สามารถให้การอ่านอุณหภูมิทุกวินาที

บารอมิเตอร์วัดความดันบรรยากาศ บารอมิเตอร์ของเหลวมักจะวัดปรอทที่บรรจุอยู่ภายในท่ออพยพ และระดับปรอทจะเปลี่ยนไปเมื่อความดันบรรยากาศเพิ่มขึ้นหรือลดลง บารอมิเตอร์แอนรอยด์มีปริมาตรคงที่ของอากาศที่ผนึกไว้ภายในยูนิตที่ติดตั้งเมมเบรนแบบยืดหยุ่น เมื่อเมมเบรนขยายตัวและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากสภาวะความดันบรรยากาศ เข็มที่ติดอยู่จะชี้ไปที่ค่าที่อ่านได้ถูกต้อง เครื่องวัดความเร็วลมวัดทิศทางและความเร็วลม พวกเขามักจะรวมหางใบพัดสภาพอากาศและพัดลมเพื่อวัดความเร็ว

มีเครื่องมือหลายอย่างที่วัดความชื้นหรือเปอร์เซ็นต์ของน้ำในอากาศ เร็วที่สุดคือไฮโกรมิเตอร์ ซึ่งขึ้นอยู่กับเส้นผมของมนุษย์ที่ขยายและหดตัวเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของความชื้น ไซโครมิเตอร์ตรวจจับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างหลอดเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้งและแบบเปียกเพื่อวัดความชื้น เครื่องมืออื่นๆ ได้แก่ ไฮโกรมิเตอร์ไฟฟ้า ไฮโกรมิเตอร์จุดน้ำค้าง ไฮโกรมิเตอร์อินฟราเรด และเซลล์น้ำค้าง มาตรวัดปริมาณน้ำฝนวัดปริมาณน้ำฝนและมาตรวัดหิมะวัดปริมาณหิมะ

บอลลูนตรวจอากาศ วัดความชื้น ความกดอากาศ อุณหภูมิ ความเร็วลม และทิศทางด้วยหน่วยที่เรียกว่าเรดิโอซอนเดส เปิดตัวจากเว็บไซต์ 1,100 แห่งทั่วโลกวันละสองครั้ง โดยพุ่งขึ้นเหนือพื้นโลกมากกว่า 20 ไมล์ บันทึกการเดินทางและส่งข้อมูลกลับไปยังนักอุตุนิยมวิทยาด้วยคลื่นวิทยุ เมื่อบอลลูนระเบิด radiosonde จะกระโดดกลับมายังโลกเพื่อรีไซเคิล ลูกโป่งสภาพอากาศให้ภาพแนวตั้งของสภาพอากาศในพื้นที่ที่กำหนด

ด้วยการประดิษฐ์เรดาร์ในสงครามโลกครั้งที่สอง การศึกษาอุตุนิยมวิทยาก็ดีขึ้นอย่างมาก เรดาร์ทั่วไป เรดาร์ดอปเปลอร์ และเรดาร์แบบโพลาไรเซชันแบบสองขั้วจะตรวจจับระบบพายุ ทิศทาง ความเร็ว ความรุนแรง และประเภทของฝน ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาที่โคจรรอบโลกเริ่มส่งสัญญาณในปี 2505 และนำไปสู่ดาวเทียมที่ซับซ้อนมากขึ้น ดาวเทียมสิ่งแวดล้อมปฏิบัติการ geostationary ส่งภาพถ่ายภาพถ่ายของซีกโลกตะวันตกทุกๆ 15 นาที ดาวเทียมด้านสิ่งแวดล้อมปฏิบัติการขั้วโลกใช้เวลาประมาณ 1.5 ชั่วโมงในการโคจรรอบโลก โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอากาศ มหาสมุทร และการปะทุของภูเขาไฟ การวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศด้วยคอมพิวเตอร์และการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของระบบสภาพอากาศทำให้การพยากรณ์สภาพอากาศในระยะยาวในระดับโลกมีความแม่นยำมากขึ้น