科学家通常利用地面气象观测仪器（如：温度计、湿度计、日照仪、量雨计、风向标、风速计等）、气象卫星拍摄的云图以及多年来科学经验来观测天气、发现规律。气象指发生在天空中的风、云、雨、雪、霜、露、虹、晕、闪电、打雷等一切大气的自然现象。
从学科上分，气象观测属于大气科学的一个分支。它包括地面气象观测、高空气象观测、大气遥感探测和气象卫星探测等，有时统称为大气探测。由各种手段组成的气象观测系统，能观测从地面到高层，从局地到全球的大气状态及其变化。
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气象观测网是组合各种气象观测和探测系统而建立起来的。基本上分为两大类：①常规观测网。长期稳定地进行观测，主要为日常天气预报、灾害性天气监测、气候监测等提供资料的观测系统。例如由世界各国的地面气象站、
海上漂浮站、船舶站和研究船、无线电探空站、航线飞机观测、火箭探空站、气象卫星及其接收站等组成的世界天气监视网，就是一个规模最大的近代全球气象观测网。这个观测网所获得的资料，通过全球通信网络，可及时提供各国气象业务单位使用。
参考资料来源：百度百科-气象观测
观测仪器有百叶箱、干湿表、各种温度表、雨量器（附量杯）、蒸发皿、日照计、风向风速器等。达些仪器不一定都安装齐备，可按需要而定。仪器应设置在东西走向的小路’的南面。高的仪器放北面，低的仪器放南面，顺次排列。
主要包括直接测量和遥感探测两类：前者通过各种类型的感应元件,将直接感应到的大气物理特性和化学特性，转换成机械的、电磁的或其他物理量进行测量，例如气压表、温度表、湿度表等。
后者是接收来自不同距离上的大气信号或反射信号，从中反演出大气物理特性和化学特性的空间分布，例如气象雷达、声雷达、激光气象雷达、红外辐射计等。
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气象观测记录和依据它编发的气象情报，除了为天气预报提供日常资料外，还通过长期积累和统计，加工成气候资料，为农业、林业、工业、交通、军事、水文、医疗卫生和环境保护等部门进行规划、设计和研究，提供重要的数据。
采用大气遥感探测和高速通信传输技术组成的灾害性天气监测网，已经能够十分及时地直接向用户发布龙卷、强风暴和台风等灾害性天气警报。大气探测技术的发展为减轻或避免自然灾害造成的损失提供了条件。
参考资料来源：百度百科-气象观测
参考资料来源：百度百科-天气观测
本回答被网友采纳这一场倾盆大雨已经接连下了五天，开心球的居民们都没办法出门。鹿教授想用它的工具来测一测雨什么时候会停。院子里摆满了各种各样的工具：望远镜、雨量计、温度计……更多知识内容，欢迎关注微信公众号 科学嬉游记