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16－17世紀(jì)中期，發(fā)明了一系列用以測(cè)量地面要素的儀器并投入實(shí)際應(yīng)用，如液體玻璃溫度表、水銀氣壓表、雨量器、毛發(fā)濕度表、風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)等等，使大氣探測(cè)進(jìn)入到定量器測(cè)的階段。氣象觀測(cè)站網(wǎng)的建立和連續(xù)觀測(cè)資料的取得，在推動(dòng)近代天氣學(xué)的建立和發(fā)展、提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性方面有十分重要的意義。
20世紀(jì)20年代，由于無(wú)線電探空儀的出現(xiàn)和高空風(fēng)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，使大氣探測(cè)由地面擴(kuò)展到三維空間，40年代以后，探空氣球的探測(cè)高度已達(dá)到二三十公里，應(yīng)用火箭探測(cè)更把探測(cè)高度提高到100公里左右。
大氣遙感儀器的發(fā)展和應(yīng)用將大氣探測(cè)提高到一個(gè)嶄新的階段。40年代初出現(xiàn)了專門(mén)的云雨測(cè)量雷達(dá)，1960年4月美國(guó)發(fā)射了顆氣象衛(wèi)星，以后，各種類型的遙感設(shè)備相繼研制和試驗(yàn)成功，如激光雷達(dá)、風(fēng)廓線儀、微波輻射儀等。這些現(xiàn)代遙感儀器的應(yīng)用和美國(guó)、前蘇聯(lián)、中國(guó)、日本等國(guó)陸續(xù)發(fā)射的一系列氣象探測(cè)衛(wèi)星，大大提高了現(xiàn)代大氣探測(cè)的水平。
隨著大氣觀測(cè)自動(dòng)氣象站網(wǎng)的改進(jìn)和提高，精度和效率更高的遙感儀器和設(shè)備的應(yīng)用，即將進(jìn)行的探空儀的改型換代和GPS測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的引入等等，可以預(yù)見(jiàn)，一個(gè)以現(xiàn)代化大氣探測(cè)儀器裝備起來(lái)的新一代大氣探測(cè)系統(tǒng)，即將展現(xiàn)在我們面前。