На наземных метеорологических станциях во всем мире производятся одновременные (синхронные) наблюдения через каждые три часа по единому — гринвичскому — времени (времени нулевого пояса). Результаты наблюдений за эти сроки немедленно передаются по телефону, телеграфу или по радио в органы службы погоды. Там по ним составляются синоптические карты и другие материалы, служащие для предсказания погоды.
В Советском Союзе до 1966 г. наблюдения производились не только по единому времени, но также и по местному среднему солнечному времени каждой станции — в 01, 07, 13 и 19 часов. При большой протяженности нашей страны по широте наблюдения в эти сроки были более удобны для получения сравнимых климатических характеристик.
На метеорологических станциях основного типа регистрируются следующие метеорологические элементы.
Температура воздуха на высоте 2 м над земной поверхностью.
Атмосферное давление.
Влажность воздуха — упругость водяного пара в воздухе и относительная влажность.
Ветер — горизонтальное движение воздуха на высоте 10— 12 м над земной поверхностью. Измеряется его скорость и определяется направление, откуда он дует.
Облачность — степень покрытия неба облаками, типы облаков по международной классификации, высота нижней границыоблаков, ближайших к земной поверхности, скорость и направление движения облаков.
Количество осадков, выпавших из облаков, их типы (дождь, морось, снег и пр.).
Наличие и интенсивность различных осадков, образующихся на земной поверхности и на предметах (росы, инея, гололеда и пр.), а также тумана.
Горизонтальная видимость — расстояние, на котором, вследствие мутности атмосферы, перестают различаться очертания предметов.
Продолжительность солнечного сияния.
Температура на поверхности почвы и на нескольких глубинах в почве.
Состояние поверхности почвы.
Высота и плотность снежного покрова.
На некоторых станциях — испарение воды с водных поверхностей или с почвы.
Регистрируются также метели, шквалы, смерчи, мгла, пыльные бури, грозы, тихие электрические разряды, полярные сияния и некоторые оптические явления в атмосфере (радуга, круги и венцы вокруг дисков светил, миражи).
На береговых метеорологических станциях производятся также наблюдения над температурой воды и волнением водной поверхности. Программа наблюдений на судах отличается в деталях от наблюдений на сухопутных станциях. На большом числе дополнительных станций (постов) производятся наблюдения только над осадками и снежным покровом, так как для лучшего выяснения распределения этих элементов нужна более густая сеть наблюдений. В программу работы станций, имеющих определенный производственный профиль, например сельскохозяйственных, транспортных, авиационных, включаются особые дополнительные наблюдения.
Не все метеорологические элементы наблюдаются в каждый срок наблюдений. Например, количество осадков измеряется четыре раза в сутки, высота снежного покрова — один раз в сутки, плотность снега — один раз в пять дней и т. д.
В программы наблюдений обсерваторий и отдельных станций входят еще актинометрические наблюдения над солнечной радиацией, земным излучением, отражательными свойствами (альбедо) поверхности земли и воды; уточненные наблюдения над температурой и влажностью воздуха на разных высотах в приземном слое воздуха (градиентные наблюдения); измерения содержания в воздухе пыли, химических примесей, радиоактивных продуктов и пр.; атмосферно-электрические наблюдения над ионизацией воздуха, т. е. над содержанием в нем электрически заряженных частиц, и над изменениями электрического поля атмосферы.
