空气湿度常用相对值，相对湿度表示大气中水汽的饱和程度，用百分比表示。
前面已经提到风向标和风杯是观测风向、风速的。风向指风的来向，常用方位表示，也用角度表示。如，此时北方为0度，然后顺时针增加，东方90度，南方180度，西方270度。风速表示风的大小，常用风级表示，共分12级，也常用米／秒表示。
气压指单位面积上空气的重量。它是用安放在室内的气压表测量的。气压的单位叫百帕，海平面气压为1013百帕，这就是一个大气压。1帕=1牛顿／米2，是气压的国际单位，以前气压的单位是毫巴。1毫巴（1／1000巴）等于1百帕，1巴=1达因／厘米2。
每个气象站上都有一种叫做雨量筒的仪器，专门用来测量这个地方下了多少雨。这种仪器初看和普通的水盆差不多，实际上它是一个十分精密的仪器。它的上口边沿十分锋利，水不会在边沿上到处乱溅，是一个严格的圆筒，口径大小十分精确，保证了各地雨量测量的准确性和可以相互比较。雨量的单位为毫米，表示雨水在地面上聚集的深度。
降雪量是把雪化成水后折合成降水量计算的，因此堆起来很厚的雪往往折算的降雪量没有几毫米。同时，还要另外测量积雪深度。积雪深度是用一只特制的尺子测量的，以厘米为单位计算。
云对刮风下雨很重要，需要观测云状、云高和云量。云状就是云的形态学特征，共分3族，族下分10属，属下再分29类。云高一般指的是去底高度。云量是用云遮蔽天空的成数表示的。观测时把视野分成10份。云占天空1／10时为1成，记为1；云占天空2／10时为2成，记为2；云布满全天时为10成，记为10。对云状、云高和云量，气象台（站）多用目测，也辅之以仪器观测。
还有一个观测项目叫能见度。能见度就是能够看见的程度，它是用距离表示大气浑浊度的指标。白天，能见度用以天空为背景，用肉眼可辨认某一物体的距离。夜间，指假设与白天亮度相同的情况下可辨认某一目标物的距离。这些目标物是事先选定并测量过的，夜间则选有灯光的目标物。
观测能见度采用目测，因此观测结果会受到观测人员生理和心理的影响。同一物体，你说看得清他说看不清是常有的事。现在，科学家已经设计出观测能见度的仪器。但是，这种仪器造价昂贵，一般的气象台（站）难以配备。目前，能见度仪器多用于机场、公路等场所，但也不是所有机场和公路都有这种仪器，只是在若干机场和高速公路才配备有。就是在这种情况下，除了用仪器观测能见度外，也还需要进行目测。能见度一般以米为单位。
天气现象也是气象观测的重要项目。天气现象有30多种。它们是：雨、毛毛雨、雪、雹、露、霜、雨凇、雾凇、雾沙尘、龙卷风、雷暴、大风、积雪、结冰。天气现象是靠肉眼观测的。
气象站观测项目还有土壤温度、蒸发量、日照、太阳辐射等。
全世界每天在世界时0、6、12、18时（英国格林威治时间）即北京时间的8、14、20、2点同时进行4次气象观测。但是，为了随时掌握大气的脉搏，希望能有连续的观测记录，于是又装备了温度、湿度和气压的自动记录仪器，可以获得连续的变化曲线。
气象站应当建在荒郊野外，这样才能保证所观测到的气象资料能够代表大范围的情况。我国的许多气象站，建站初期都在城市的郊外。可是，随着城市的发展，很多气象站周围盖起了高楼大厦，气象站逐渐向城里靠近，有些气象站甚至到了车水马龙的城中心。怎么办？只好另迁新址。可是迁完后过不了多少年，气象站又被高楼大厦包围了，于是只好再迁。弄得好多气象站没完没了地迁移。
这样一来，不同的地方地形地貌各异，观测资料出现了系统的差异，给气象工作者带来很多麻烦。他们需要寻找不同观测站资料之间的订正方法，还得把气象站的迁移情况写成一份资料，以便他人应用观测记录时参考。这份资料有一个名字叫台站史，当然它在城市的正史和野史中是找不到的。
上面说的是陆地上的气象站，在海上怎么办呢？海上的气象站多建于海岛，也设置了一些气象观测船。频繁穿梭于海洋的各种船舶，都要尽气象观测的义务。这些流动的气象站，和大陆与海洋上的固定气象站，共同监视着多变的天气。
八、自动的气象站
气象观测不分昼夜，也不论刮风下雨，而且越是狂风暴雨其观测结果越重要。这项工作的艰苦性可以想象得到。常年坚持在高寒山区的气象工作者，其工作条件更加艰苦，以至需要采用类似服兵役的方式定期轮换。即使如此，在人迹罕至的雪域高原，在荒无人烟的沙漠，在远离大陆的海岛，建立气象站仍有很大的困难。于是，自动气象站应运而生了。
自动气象站有3种形式：一是无人自动气象站；二是有线遥测自动气象站；三是长期自动气象站。
无人自动气象站是一种由电子线路自动控制，自动定时观测和发报的小型气象站。一般可连续工作一年左右，每天定时观测1～4次，可以在几百千米之外按时收到它的信号，也可用卫星收集和转发它拍发的资料。这种自动气象站一般用于沙漠、高山和海洋。海洋自动气象站有浮标式和固定式两种。在重点海区，浮标像兵马俑一样排列有序，随时把海况告诉人们，固定的无人自动气象站多建于海岛。
而有线遥测自动气象站由传感器、接口电路、微机系统和通讯接口组成。微机系统是有线遥测自动气象站的心脏，它负责处理接口电路以及观测员输入的信号，将处理结果显示、打印、存入磁盘，并向用户发送。
过去，这种自动气象站多建在机场、森林和环境保护部门等需要经常查询气象资料的地方，现在我国一般气象站的观测已开始向遥测过渡，实行单个气象要素或多个要素的遥测。还有一些国家已开始建立遥测网。
长期自动气象站是一种仅仅用于收集资料的气象站。它的资料不对外发送，由工作人员定期到气象站取回。
九、能飞上天的气象站
为了获得高空的气象资料，就需要动用探空气球。探空气球下面吊着一个小盒子，盒子里装着无线电探空仪。探空仪由感应元件、编码器、发射机组成，感应元件对温度、气压、湿度非常敏感，随着气球的上升，不断产生信息。地面的接收机用解调译码器译成常用的温度、气压、湿度的数值。这样，我们就得到了一个地方上空不同高度的温度、气压、湿度的观测值。因此，探空仪就是一个能随着气球飞上天的气象站。
地面气象站每日两次定时（世界时0时和12时即北京时8时和20时）施放探空气球观测高空大气，其高度一般达到10～15千米，最高可达30千米。除了通常的探空气球以外，还有以下几种气球：
1．测风气球
这是一种用来观测高空风向风速的气球。释放后随风自由飘升，地面光学测风经纬仪跟踪，定时测定它在空中的位置，从而确定风向风速。夜间测风时，球下挂一小灯笼，以便识别。在进行无线电测风时，则在球下挂一回答器或反射靶。地面雷达发出无线电波，通过接收反射波来给气球定位，从而测定风向风速。
2．系留气球
这种气球用缆绳拴在地面上。它的仪器可直接由气球携带，在升空过程中进行观测，也可把仪器拴在缆绳的不同高度上进行观测，它可以在一段较长的时间内连续测量选定高度上的气象要素值。系留气球的观测高度一般在1千米以内。
3．定高气球
它把仪器带到预定的大气层里，然后让它随风飘移。它可在20或25千米的大气层里绕地球飞行，时间可长达15个月。通常用卫星转发测得的温度、湿度等资料。
4．平流层气球
它携带各种仪器长时间在平流层中进行气象、天文、空间物理、化学、环境科学观测，也进行遥感、卫星仪器和空间技术的科学实验。这种气球能携带数百乃至数千千克的仪器升到30～50千米的高空。
2．5常见的天气系统
一、生活中不能缺少天气预报
如今人们外出，只须收听或观看天气预报，就可以决定是否带雨具，而在过去，则要顾虑天有不测风云。那么，气象台每天最重要的工作——天气预报是怎样诞生的呢？
1853—1856年，为争夺巴尔干半岛，沙皇俄国同英法两国爆发了克里木战争，结果沙俄战败，正是这次战争，导致了天气预报的出现。
1．天气预报的诞生
这是一场规模巨大的海战，1854年11月14日，当双方在欧洲的黑海展开激战时，风暴突然降临，最大风速超过每秒30米，海上掀起了万丈狂澜，使英法舰队险些全军覆没。事后，英法联军仍然心有余悸，法军作战部要求法国巴黎天文台台长勒佛里埃仔细研究这次风暴的来龙去脉。那时还没有电话，勒佛里埃只有写信给各国的天文、气象工作者，向他们收集1854年11月12～16日5天内当地的天气情报。他一共收到250封回信。勒佛里埃根据这些资料，经过认真分析、推理和判断，查明黑海风暴来自茫茫的大西洋，自西向东横扫欧洲，出事前两天，即11月12日和13日，欧洲西部的西班牙和法国已先后受到它的影响。勒佛里埃望着天空飘忽不定的云层，陷入了沉思：“这次风暴从表面上看来得突然，实际上它有一个发展移动的过程。电报已经发明了，如果当时欧洲大西洋沿岸一带设有气象站，及时把风暴的情况电告英法舰队，不就可避免惨重的损失吗？”
于是，1855年3月19日，勒佛里埃在法国科学院作报告说，假如组织气象站网，用电报迅速把观测资料集中到一个地方，分析绘制成天气图，就有可能推断出未来风暴的运行路径。勒佛里埃的独特设想，在法国乃至世界各地引起了强烈反响。人们深刻认识到，准确预测天气，不仅有利于行军作战，而且对工农业生产和日常生活都有极大的好处。由于社会上各方面的需要，在勒佛里埃的积极推动下，1856年，法国成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。
天气预报的诞生历史说明，气象条件可以影响局部战争或战役的胜败，而由于战争的需要，又推动和发展了气象事业。
那么，什么叫天气预报呢？天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。如我国中央气象台的卫星云图，就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析，能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2～3天）、中期天气预报（4～9天），长期天气预报（10～15天以上）。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。
天气预报的主要内容是预报一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就我国而言，气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务。随着生产力的发展和科学技术的进步，人类活动范围空前扩大，对大自然的影响也越来越大，因而天气预报就成为现代社会不可缺少的重要信息。
根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义。
如：1998年，全国人民在全国各地与滔天的洪水奋斗，尤其是长江干流的大洪水，牵动着全国人民和世界人民的心弦。正是在气象预报工作者辛苦的劳动下，每日发布了准确的天气状况预报和汛情预报，为广大军民抗击肆虐的洪水提供了有力武器。政府一声令下，千军万马齐上阵。
长、中、短期天气预报，一样也不能少。1991年夏季，江淮流域发生大水。6月14日，安徽省王家坝闸向蒙洼分洪区分洪的关键时刻，气象部门果断做出雨势减弱的预报，使中央和省里领导决定分洪时间向后推迟7小时，为分洪区1．9万人安全转移立了大功。
2．天气预报的发展
天气预报的发展可分为3个阶段：①单站预报。17世纪以前人们通过观测天象、物象的变化，编成天气谚语，据以预测当地未来的天气。17世纪以后，温度表和气压表等气象观测仪器相继出现，地面气象站陆续建立，这时主要根据单站气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。②天气图预报。1851年，英国首先通过电报传送观测资料，绘制成地面天气图，并根据天气图制作天气预报。20世纪20年代开始，气团学说和极锋理论先后被应用在天气预报中。30年代，无线电探空仪的发明、高空天气图的出现、长波理论在天气预报上的广泛应用，使天气演变的分析，从二维发展到了三维。40年代后期，天气雷达的运用，为降水以及台风、暴雨、强风暴等灾害性天气的预报，提供了有效的工具。③数值天气预报。20世纪50年代以来，动力气象学原理、数学物理方法、统计学方法等，广泛应用于天气预报。用高速电子计算机求解简化了的大气流体力学和热力学方程组，可及时作出天气预报。尤其是60年代发射气象卫星以来，卫星的探测资料弥补了海洋、沙漠、极地和高原等地区气象资料不足的缺陷，使天气预报的水平显著提高。
3．形势预报
即预报未来某时段内各种天气系统的生消、移动和强度的变化。
4．要素预报
即预报气温、风、云、降水和天气现象等在未来某时段的变化。形势预报是要素预报的基础。
5．预报种类
按天气预报的时效长短，可分为：①短时预报。预报未来1～6小时的动向。②短期预报。预报未来24～48小时天气情况。③中期预报。对未来3～15天的预报。④长期预报。指1个月到1年的预报。预报时效1～5年的称为超长期预报，10年以上的则称为气候展望。
按预报范围可将天气预报分为：①大范围预报。一般指全球预报、半球预报、大洲或国家范围的预报。②中范围预报。常指省、州和地区范围的预报。③小范围预报。如一个县范围的预报、城市预报、水库范围的预报和机场、港口的预报等。
现在天气预报已经备受关注，成为了大家每天关注的焦点。
二、冷锋和暖锋
冷锋即冷空气的前锋，在冷、暖气团交界处，冷空气向暖空气推进。冷锋上多风雨激烈的天气，锋后多大风降温天气；反之为暖锋，锋上多阴雨天气，锋后转多云和晴天，气温回升。
呈波动状的高空西风气流上，波谷对应着低压槽，槽前暖湿气流活跃，多雨雪天气，槽后冷空气控制，多大风降温天气；波峰与高压脊对应，天空晴朗。