Innan 1600-talet var kunskapen om jordens atmosfär och väder inte exakt. Människor förlitade sig mest på erfarenhet av lokala väderhändelser för prognoser. Moster sally kunde lukta en snöstorm kommer och uncle jims knä berättade om övergående regn. Därefter uppfanns enkla anordningar, såsom termometrar, barometrar och väderblad, som gav inspelningsbara data. Med tekniken avancerad från 1800-talet framåt, möjliggjorde mer sofistikerad utrustning upptäckt av regionala och globala vädermönster, och moderna radar-, satelliter och datormodelleringsprogram möjliggör långsiktiga väderprognoser.

Temperaturutrustning

Glastermometrar fyllda med antingen alkohol eller kvicksilver är standardutrustning för mätning av luft-, jord- och vattentemperaturer. Maximala och minsta temperaturtermometrar registrerar de lägsta och högsta temperaturerna under en viss tidsperiod. Motståndstemperaturdetektorn bestämmer lufttemperaturer baserat på förändringar i specifika metalls elektriska resistans beroende på temperatur och ger en digital avläsning. Föredragen för automatiska väderstationer, RTD kan ge en temperaturavläsning varje sekund.

Atmosfärstryck och vind

Barometrar mäter atmosfärstryck. Flytande barometrar mäter vanligen kvicksilver som finns i ett evakuerat rör, och kvicksilvernivån förändras när atmosfärstrycket ökar eller minskar. Aneroidbarometrar innehåller en fast volym luft förseglad i en enhet utrustad med ett flexibelt membran. När membranet expanderar och kontraherar med förändringar som orsakas av atmosfäriska tryckförhållanden, pekar en fast nål på korrekt läsning. Vindmätare mäter vindriktning och hastighet. De innehåller vanligtvis en väderskovel och en fläkt för att mäta hastigheten.

Fuktindikatorer

Det finns flera verktyg som mäter luftfuktighet eller procentuellt vatten i luften. Den tidigaste var hygrometern, som beror på att ett humant hår expanderar och kontraherar som svar på fuktighetsförändringar. Psykrometern detekterar temperaturskillnaden mellan en torr och en våt termometerlampa för att mäta fuktighet. Andra instrument inkluderar den elektriska hygrometern, daggpunktshygrometern, den infraröda hygrometern och daggcellen. Regnmätare mäter nederbörd, och snömätare mäter snöfall.

Väderballonger

Väderboblar mäter luftfuktighet, lufttryck, temperatur, vindhastighet och riktning med enheter som kallas radiosondes. Lanserades från 1 100 platser runt om i världen två gånger om dagen, de stiger till över 20 miles över jorden, inspelning när de reser och sänder informationen tillbaka till meteorologer med radiovågor. När ballongen brister, faller radiosonden till jorden för återvinning. Väderballonger ger en vertikal ögonblicksbild av atmosfäriska förhållanden i ett visst område.

Högteknologiska verktyg

Med radaruppfinningen i andra världskriget förbättrades meteorologiska studier betydligt. Konventionell radar, Dopplerradar och dubbelpolariseringsradar upptäcker stormsystem, deras riktning, hastighet, intensitet och typ av nederbörd. Meteorologiska satelliter som kretsar runt jorden började sända 1962 och ledde till mer komplicerade satelliter. Geostationära operativa miljö-satelliter överför fotografiska bilder av västra halvklotet var 15: e minut. Polar Operational Environmental Satellites tar cirka 1,5 timmar att bana jorden, vilket ger information om väder, oceaner och vulkanutbrott. Datoranalys av väderdata och datormodellering av väderbaserade system gör det långsiktigare väderprognosen på en global skala alltmer korrekt.