Vremenski instrumenti so naprave, ki jih atmosferski znanstveniki uporabljajo za vzorčenje stanja ozračja ali tega, kar počne, v določenem času. Za razliko od kemikov, biologov in fizikov, meteorologi ne uporabljajte teh instrumentov v laboratoriju. Uporabljajo se na terenu, nameščeni na prostem kot nabor senzorjev, ki skupaj zagotavljajo popolno sliko vremenskih razmer. Spodaj je seznam začetnikov osnovnih vremenskih instrumentov, ki jih najdemo na vremenskih postajah, in kaj vse meri.
Anemometri so naprave za merjenje vetrovi. Medtem ko je osnovni koncept italijanski umetnik Leon Battista Alberti razvil okrog leta 1450, skodelica za anemometer ni bila izpopolnjena do 1900-ih. Danes se najpogosteje uporabljajo dve vrsti anemometrov:
A barometer je vremenski instrument, ki se uporablja za merjenje zračnega tlaka. Od dveh glavnih vrst barometrov, živega srebra in aneroida, se aneroid pogosto uporablja. Digitalni barometri, ki uporabljajo električne oddajnike, se uporabljajo v večini uradnih vremenskih postaj. Italijanski fizik Evangelista Torricelli je zaslužen za izum barometra leta 1643.
Termometri, eden najbolj priznanih vremenskih instrumentov, so orodja za merjenjetemperatura zunanjega zraka. SI (mednarodna) enota temperature je stopinje Celzija, v ZDA pa beležimo temperature v stopinjah Fahrenheita.
Najprej ga je leta 1755 izumil švicarski "renesančni mož" Johann Heinrich Lambert, rojak higrometer je orodje, ki meri vlažnost ali vsebnost vlage v zraku.
Če imate a merilec dežja v šoli, domu ali pisarni veste, kaj meri: tekoče padavine. Medtem ko obstajajo številni modeli merilnikov dežja, najpogosteje uporabljamo standardne merilnike dežja in merilnike dežja (tako imenovano, ker sedi v zabojniku, podobnem žaganju, ki se prevrne in izprazni, kadar pade določena količina padavin vanj).
Čeprav prvi znani zapisi o padavinah izvirajo iz starodavnih Grkov in pred 500 leti pred našim štetjem, prvi standardizirani merilec dežja ni razvil in uporabljal šele 1441 korejska dinastija Joseon. Kakor koli že ga rezite, je merilec dežja še vedno med najstarejšimi vremenskimi instrumenti, ki obstajajo.
Vremenski balon oz sondiranje je nekakšna mobilna vremenska postaja, saj nosi instrumente v zgornji zrak da lahko zabeleži opazovanja vremenskih spremenljivk (kot so atmosferski tlak, temperatura, vlaga in vetrovi), nato pa te podatke pošlje nazaj med svojim suborbitalnim poletom. Sestavljen je iz 6-metrskega balona s lateksom, napolnjenega s helijem ali vodikom, paket s koristno obremenitvijo (radiosonda) inštrumente in padalo, ki plavajo radiosondo nazaj na tla, tako da jo je mogoče najti, pritrditi in ponovno uporabljena. Vremenski baloni se na več kot 500 lokacijah po vsem svetu lansirajo dvakrat na dan, običajno na 00 Z in 12 Z.
Vremenski sateliti se uporabljajo za ogled in zbiranje podatkov o Zemljinem vremenu in podnebju. Meteorološki sateliti vidijo oblake, divje požare, snežno odejo in temperature oceanov. Tako kot pogled na streho ali gorski vrh ponuja širši pogled na okolico, tudi vremenski satelit lega nekaj sto do tisoč milj nad zemeljsko površino omogoča opazovanje vremena čez velike površine. Ta razširjeni pogled pomaga tudi, da meteorologi opazijo vremenske sisteme in vzorce ure do dni, preden jih odkrijejo s pomočjo instrumentov za opazovanje površin, kot je vremenski radar.
Vremenski radar je ključni vremenski instrument, ki se uporablja za iskanje padavin, izračun njegovega gibanja in oceno njegove vrste (dež, sneg ali toča) in intenzivnosti (lahka ali težka).
Prvič uporabljen med drugo svetovno vojno kot obrambni mehanizem, radar je bil opredeljen kot potencial znanstveno orodje, ko je vojaško osebje na svojem radarju opazilo "hrup" padavin prikazovalniki. Danes je radar ključno orodje za napovedovanje padavin, povezanih z nevihtami, orkani in zimskimi nevihtami.
Leta 2013 je nacionalna vremenska služba začela nadgrajevati svoje doppler radarje s tehnologijo dvojne polarizacije. Ti radarji "dual-pol" pošiljajo in sprejemajo vodoravne in navpične impulze (običajni radar oddaja samo vodoravne) kar daje napovedovalcem veliko bolj jasno, dvodimenzionalno sliko, kaj je tam zunaj, naj bo to dež, toča, dim ali letenje predmeti.
Tudi vremenski instrumenti so potrebni, vendar človeškega strokovnega znanja in interpretacije nikoli ne morejo nadomestiti. Ne glede na vašo vremensko aplikacijo, zapise vremenskih postaj na prostem ali dostop do opreme vrhunskega razreda, nikoli ne pozabite preveriti tega, kar opazite in doživite v "resničnem življenju" zunaj svojega okna in vrata.
Vsak od zgoraj omenjenih vremenskih instrumentov uporablja bodisi in situ bodisi metodo daljinskega zaznavanja. Prevedeno kot "na mestu" so meritve na kraju samem opravljene na mestu, ki vas zanima (vaše lokalno letališče ali dvorišče). Nasprotno pa daljinski senzorji zbirajo podatke o atmosferi oddaljeno.