Les différents types d’outils de météorologie sont les instruments de la basse, moyenne et haute atmosphère. Les instruments de basse atmosphère comprennent des thermomètres, des baromètres, des pluviomètres, des anémomètres et des hygromètres. Les fusées et les satellites constituent les instruments de l’atmosphère moyenne, tandis que les instruments de la haute atmosphère sont composés de radiosondes et d’ozonesondes. En utilisant les divers outils de météorologie, des données globales pour les prévisions météorologiques, des moyennes de données climatologiques et des données sur la température, la vapeur d’eau, les profils de vent et la pollution peuvent être acquises.
Les premiers humains ont fait des observations sur le temps et le climat principalement en regardant simplement le ciel. Des instruments simples comme les girouettes ont alors été inventés, mais ils n’avaient de valeur que pour mesurer des données climatologiques, pas pour mesurer des données pour des prévisions météorologiques ; ces instruments simples ne fournissent pas des mesures précises, qui sont essentielles pour faire des prévisions météorologiques. Avec l’invention d’outils de météorologie modernes, cependant, des mesures quantitatives peuvent être effectuées par des météorologues professionnels. Les scientifiques s’accordent à dire que la précision des outils de météorologie modernes est supérieure pour mesurer les données climatologiques, atmosphériques et de prévision météorologique.
L’instrument de mesure de la température appelé thermomètre est de deux types : mécanique et électrique. Les thermomètres à liquide en verre sont mécaniques, tandis que les thermomètres à résistance sont électriques. Utilisés pour mesurer le poids de l’air, scientifiquement appelé pression atmosphérique, les baromètres peuvent être classés comme mercure, ou ceux utilisés dans les laboratoires de recherche, et anéroïdes, ou ceux utilisés dans les maisons et les stations météorologiques. Une vérification régulière d’un baromètre anéroïde par rapport à un baromètre à mercure est nécessaire à des fins d’étalonnage. De plus, un baromètre anéroïde peut être transformé en un instrument d’enregistrement appelé barographe en plaçant un stylo sur son pointeur.
Considéré comme le plus ancien des outils de météorologie, le pluviomètre est un instrument facile à construire qui mesure la quantité de précipitations. Au IVe siècle av. Pendant ce temps, l’instrument de mesure de la vitesse du vent appelé anémomètre a des coupelles qui tournent autour d’un arbre au milieu lorsque le vent les déplace. L’humidité, ou la teneur en humidité de l’air, peut être mesurée à l’aide d’un hygromètre. Les deux types d’hygromètres utilisés par les météorologues sont le psychromètre et l’hygromètre à absorption.
Une fusée est un moteur à combustion interne qui transporte son propre carburant et comburant, c’est pourquoi elle peut fonctionner à l’intérieur et être utilisée pour étudier l’atmosphère terrestre. Des exemples de charges utiles ou d’outils de météorologie transportés par les fusées incluent les capteurs de pression et de densité. Pendant ce temps, les satellites météorologiques sont utilisés par les météorologues pour observer les nuages et les systèmes météorologiques d’en haut. L’utilisation de données satellitaires a permis d’accroître la précision des prévisions météorologiques.
Les radiosondes sont de petits émetteurs radio qui ont été développés pour collecter des mesures atmosphériques et pour transmettre des données collectées aux stations météorologiques sur Terre. Les versions antérieures avaient une horloge ou un moulin à vent qui est utile pour l’enregistrement instantané des données, tandis que les versions modernes sont équipées de baromètres, de thermomètres et d’hygromètres. Conjointement avec des instruments de mesure du niveau d’ozone appelés ozonesondes, les radiosondes sont transportées dans l’atmosphère par un ballon sans pilote.