电报与早期天气预报
到1844年，接收足够量的信息报告成为可能。就在这一年，塞缪尔·莫尔斯（1791-1872）说服了美国议会为巴尔的摩到华盛顿间铺设电报线路提供资金支持。莫尔斯发明了电报和二进制密码——莫尔斯电码。电报一问世就取得了巨大成功。在其后的20年时间里，法国、美国、英国以及其他一些国家先后建起了气象台站，用电报形式向各地气象台站发送测量观察结果，用于分析和预报。现代气象学在19世纪中叶正式起步。
尽管某一地区的天气情况地域性很强，但气象预报系统却能够预报跨越大洲大洋的、从地表一直到5-10英里（8-16公里）高的对流层顶的气象情况。气象学家研究气象系统和气象运动规律，再运用他们所搜集到的信息资料预测未来几天的天气情况。现在，他们利用分布在世界各地的气象台站发布信息、记录，并每隔几小时就对外公布一次测量结果。
地面气象台站形成了一个覆盖世界各地的网络，但是分布地点不是十分均匀，北美、欧洲的站点密集，可以提供世界各地的气象云图，而在亚洲、非洲、南美分布较少，大洋上就少而又少了。
气象台站测量风力、风向、温度、湿度、气压、云形、云量及可见度。有的台站每小时测一次，有的6小时测一次。所有台站上无论位于地球哪一个角落，都以世界时为准，报告测量结果。世界时（UT）就是英格兰的格林尼治时间，所以各个台站都在同一时间报告测量结果。
气象气球
一些台站在地面测量天气情况，还有些台站利用无线电高空测候仪在高空取样测量。“探测气球”是个法语词汇，指测深索，即测量船下海水的深度。气象气球因其进行测量，再将结果发送回接收站而被叫做无线电高空测候仪。无线电高空测候仪用于测量平流层中部，距地面8万英尺（24.4公里）高的大气情况。
要保证世界各地的测量结果能够在一特定时间内整理加工成为内容翔实可靠的云层图，世界各地的气象台站就要统一在格林尼治时间午夜和正午两次发布测量观察结果。位于华盛顿的美国国家气象中心每天收到大约2500组由无线电高空测候仪发回的信息。
气球本身是一个直径大约5英尺（1.5米）、充满氢气的圆球，底部有一个约100英尺（30米）长的缆线和一个仪器包。缆线必须保证这个长度，气球周围的大气运动才可能不受到仪器读数的干扰。标准的仪器包中装有高灵敏度的温度湿度仪，用于测量湿度；一个气压表，用于测试气压。还有定时器和在规定时间打开、关闭仪器的开关；一个无线电发射机、充电电池和一个用于仪器安全返回地面的降落伞。
气球发射出去以后，无线电高空测候仪就以每秒15英尺（4.5米）的速度平稳升上天空。随着气球的升高，体内的氢气膨胀。当升至8万英里（24.4公里）的高度时，气球爆炸，所有仪器乘降落伞返回到发射台站。在整个飞行过程中，无线电高空测候仪不断向地面台站发送测量结果。
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