Ο Μετεωρολογικός σταθμός είναι ένα επίγειο σημείο στο οποίο πραγματοποιούνται τακτικές μετεωρολογικές παρατηρήσεις. Πρόκειται για μια  εγκατάσταση στην οποία φέρονται πολλά μετεωρολογικά όργανα, τόσο μέσα σε μετεωρολογικό κλωβό είτε εκτός αυτού στον πέριξ χώρο είτε και εντός αυτού, όπως επαναλήπτες μετεωρολογικών οργάνων. Η θέση ανέγερσης αυτών των σταθμών ορίζεται από τη κεντρική Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία της κάθε Χώρας έτσι ώστε στο σύνολό τους αυτοί ν΄ αποτελούν ένα ενιαίο δίκτυο μετεωρολογικής παρατήρησης.

   Καθένας Μετεωρολογικός σταθμός φέρει διεθνή αριθμό ταυτότητας με τον οποίο και απεικονίζεται στους μετεωρολογικούς χάρτες. Οι Μετεωρολογικοί σταθμοί επανδρώνονται από επιστημονικό προσωπικό ή ειδικά εκπαιδευμένο για τις ανάγκες των παρατηρήσεων. Στην Ελλάδα Μετεωρολογικοί σταθμοί υπάρχουν στις κυριότερες πόλεις, στους μεγάλους λιμένες και σε όλα τα αεροδρόμια της Χώρας. Από τους Σταθμούς αυτούς μεταβιβάζονται σε τακτά χρονικά διαστήματα οι παρατηρούμενες ενδείξεις των φερομένων οργάνων με ειδικό κωδικοποιημένο τύπο σήματος. Οι σηματικές αυτές αναφορές των μετεωρολογικών σταθμών στη κεντρική υπηρεσία καταχωρούνται στους υπό σύνταξη μετεωρολογικούς χάρτες της ευρύτερης περιοχής, από τη μελέτη των οποίων εξάγονται συμπεράσματα πρόβλεψης καιρού.


Επίσης μετεωρολογικοί σταθμοί θεωρούνται πέραν των ειδικών επιστημονικής έρευνας πλοίων και όλα εκείνα που φέρουν μετεωρολογικό κλωβό και καταγράφουν τακτές μετεωρολογικές παρατηρήσεις. Και αυτά φέρουν ιδιαίτερους κωδικούς αριθμούς με τους οποίους και υποβάλουν "μέτεο-σήματα" στη κεντρική μετεωρολογική υπηρεσία της εγγύτερης Χώρας του χώρου που διαπλέουν ή σε διεθνή μετεωρολογική υπηρεσία αν βρίσκονται σε Ωκεανούς.


ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚH ΠΙΕΣΗ

    Ατμοσφαιρική πίεση ή βαρομετρική πίεση ονομάζεται η πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα με το βάρος της στην επιφάνεια της Γης.Στην επιφάνεια της γης η ατμοσφαιρική πίεση ισούται κατά μέσον όρο με το βάρος στήλης ύδατος ύψους 11 μ. περίπου ή με το βάρος στήλης υδραργύρου ύψους 760 χιλιοστά.

    Ο Τορρικέλι (Torricelli) για να αποδείξει την ύπαρξη ατμοσφαιρικής πίεσης χρησιμοποίησε μια λεκάνη με υδράργυρο και ένα δοκιμαστικό σωλήνα.Γέμισε τον δοκιμαστικό σωλήνα με υδράργυρο, τον αναποδογύρισε συγκρατώντας τον υδράργυρο και τον βύθισε στη λεκάνη κρατώντας τον όρθιο.Παρατήρησε ότι ο υδράργυρος άρχισε να πέφτει μέχρι να σταματήσει σε ένα σημείο πάνω από την ελεύθερη επιφάνεια του υδραργύρου στη λεκάνη.Από το πείραμα αυτό διαπίστωσε ότι η στάθμη σταθεροποιείτο πάντα στα 760 χιλιοστά περίπου πάνω από την ελεύθερη επιφάνεια του υδραργύρου στη λεκάνη.Τελικά κατέληξε ότι ο υδράργυρος στη λεκάνη δέχεται πίεση από την ατμόσφαιρα, η οποία εξισορροπεί την πίεση πού δέχεται ο υδράργυρος στη λεκάνη από τον υδράργυρο στο σωλήνα.Σύμφωνα με την ισορροπία δυνάμεων η συνολική δύναμη, που δέχεται ο υδράργυρος από την ατμόσφαιρα, ισούται με το βάρος του υδραργύρου του δοκιμαστικού σωλήνα, που βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του υδραργύρου της λεκάνης.Έτσι απέδειξε ότι υπάρχει ατμοσφαιρική πίεση.Από το πείραμα αυτό μετράται η ατμοσφαιρική πίεση σε χιλιοστά στήλης υδραργύρου, δηλαδή σε mm Hg (το χημικό σύμβολο του υδραργύρου) ή προς τιμή του Τορρικέλι σε torr.

   Στην ατμοσφαιρική πίεση η βαρομετρική τάση ονομάζεται η τιμή της μεταβολής της ατμοσφαιρικής πίεσης εντός τριών ωρών προ εκάστης καθορισμένης κύριας ώρας παρατήρησης.Η βαρομετρική τάση λαμβάνεται από το διάγραμμα του βαρογράφου .Η κατανομή των βαρομετρικών πιέσεων και οι βαρομετρικές τάσεις αποτελούν σπουδαιότατα στοιχεία στις μεταβολές του καιρού.Η ατμοσφαιρική ή βαρομετρική πίεση μεταβάλλεται οριζόντια και κατακόρυφα τόσο από τόπου εις τόπον, όσο και από χρόνου εις χρόνον.Οι οριζόντιες μεταβολές είναι πολύ μικρότερες των κατακόρυφων μεταβολών, πλην όμως έχουν εξαιρετική σημασία στη δημιουργία των καιρικών φαινομένων.Εκτός από των παραπάνω οριζόντιων και κατακόρυφων μεταβολών παρατηρείται κατά τη διάρκεια του 24ώρου και η ημερήσια μεταβολή κατά την οποία η ατμοσφαιρική πίεση παρουσιάζει διπλή κύμανση με μέγιστη τιμή κατά τις ώρες 10.00 και 22.00 και ελάχιστη κατά τις ώρες 04.00 και 16.00.Το κύριο εύρος (διαφορά) αυτών είναι μικρό, 3,0 mm Hg στον ισημερινό και 1,5 mm Hg στις εύκρατες περιοχές.Δηλαδή όσο αυξάνεται το γεωγραφικό πλάτος αυτή ελαττώνεται.

    Η σημασία της ημερήσιας βαρομετρικής μεταβολής στα τροπικά πλάτη είναι μεγάλη.Η δε διαταραχή της ημερήσιας μεταβολής της ατμοσφαιρικής πίεσης αποτελεί για τους ναυτικούς την πρώτη ένδειξη προσέγγισης τροπικού κυκλώνα.
Το φαινόμενο της ημερήσιας μεταβολής της ατμοσφαιρικής πίεσης ονομάζεται βαρομετρική παλίρροια.

    To βαρόμετρο είναι ειδικό όργανο μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης (ή βαρομετρικής πίεσης).
Η βαρομετρική πίεση αποτελεί ίσως το σημαντικότερο μετεωρολογικό στοιχείο απ΄ όλα εκείνα που περιλαμβάνονται στη μετεωρολογική παρατήρηση και μάλιστα αυτό που μπορεί και να μετρηθεί ακριβέστερα. Συνεπώς τα όργανα αυτά πρέπει να είναι όργανα ακριβείας.​​



 ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

    Θερμοκρασία ατμόσφαιρας ονομάζεται η θερμοκρασία την οποία έχει ο ατμοσφαιρικός αέρας πάνω από μια περιοχή.
Συνεπώς η αναφορά αυτής της έννοιας σχετίζεται πάντα με κάποια περιοχή, είτε μικρή, είτε μεγάλη. 
1) Αγωγιμότητα, δηλαδή μεταφορά θερμότητας από μόριο σε μόριο. Γενικά η δι΄ αγωγιμότητας μεταφορά θερμοκρασίας στην ατμόσφαιρα είναι πολύ μικρή.
2) Κατακόρυφη μεταφορά. Λέγεται η μεταφορά θερμότητας εντός υγρού ή αερίου σώματος μέσω ανοδικών ή καθοδικών ρευμάτων εντός του σώματος. Η με αυτό το τρόπο μετάδοση θερμότητας, στην ατμόσφαιρα, είναι πολύ μεγάλη.
3) Οριζόντια μεταφορά. Λέγεται η μεταφορά θερμότητας εντός υγρού ή αερίου σώματος μέσω οριζοντίων ρευμάτων εντός του αυτού σώματος. Και με αυτό το τρόπο η μετάδοσης θερμότητας στην Ατμόσφαιρα είναι επίσης πολύ μεγάλη.
4) Ακτινοβολία Που λέγεται η μεταφορά της θερμότητας υπό μορφή κυμάτων ενέργειας, όπως π.χ. του Ηλίου προς τη Γη ή εκ της Γης προς τον υπερκείμενο ενός τόπου αέρα και το διάστημα.

    ​Ο ατμοσφαιρικός αέρας θερμαίνεται αφ΄ ενός μεν από τις ηλιακές ακτίνες που τον διαπερνούν και αφ΄ ετέρου από την επιφάνεια του εδάφους που θερμαίνεται επίσης από την ηλιακή ακτινοβολία, πολύ όμως ισχυρότερα του αέρος. Γι αυτό και τα κατώτερα στρώματα της ατμοσφαίρας είναι θερμότερα των υπερκειμένων.


 
    Η ένταση αυτή της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στην επιφάνεια του εδάφους, είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερο είναι το ύψος του Ηλίου .Επίσης η θερμοκρασία αυτή ελαττώνεται "καθ΄ ύψος" μέσα στη τροπόσφαιρα κατά 0,64° C / 100 m 
Κατά τις ανέφελες νύκτες η επιφάνεια του εδάφους λόγω έντονης ακτινοβολίας αρχίζει και ψύχεται πολύ περισσότερο του υπερκείμενου αέρα. Τα κατώτερα επομένως στρώματα θα έχουν θερμοκρασία μικρότερη των υπερκειμένων τους, δηλαδή η θερμοκρασία κατά ύψος ΄μέχρις ενός σημείου θα αυξάνει αντί να μειώνεται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται "αναστροφή της θερμοκρασίας" . Η αναστροφή αυτή είναι η αιτία της διατήρησης της ομίχλης.
Θερμοκρασία πάνω από ξηράΗ επιφάνεια της Γης μέχρι μερικά εκατοστά βάθος θερμαίνεται την ημέρα από τον Ήλιο. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι μέρα με τη μέρα η επιφάνεια της Γης γίνεται και πιο θερμή, και αυτό διότι μεγάλο μέρος της προσλαμβανόμενης ηλιακής θερμότητας ακτινοβολείται προς την ατμόσφαιρα ή μεταφέρεται σ΄ αυτήν δια αγωγιμότητας και κατακόρυφου μεταφοράς. Με την αγωγιμότητα μέρος αυτής μεταδίδεται στο άμεσα υπερκείμενο του εδάφους στρώμα αέρος. Η μεταφορά αυτή περιορίζεται σε ένα πολύ λεπτό στρώμα αέρος που βρίσκεται σε επαφή με το έδαφος εκτός και αν δημιουργούνται ανοδικά ή καθοδικά ρεύματα ή στρόβιλοι. Γενικά η μεταφορά αυτή δεν είναι μικρή σε σύγκριση με τη δια ακτινοβολίας μεταφορά θερμότητας.
    Θερμοκρασία πάνω από θάλασσαΗ ημερήσια μεταβολή της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θαλάσσης και κατά συνέπεια του ευρισκομένου σε επαφή προς αυτή αέρος, είναι πολύ μικρή. Τούτο οφείλεται στο γεγονός ότι στη θάλασσα η ηλιακή ακτινοβολία εισχωρεί σε σημαντικό βάθος με αποτέλεσμα η αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια να είναι μικρή. Ακόμη όμως και η ανατάραξη της επιφάνειας λόγω των κυμάτων και των ανέμων ως και των θαλασσίων ρευμάτων μεταβάλλει την υπέρ της θαλάσσης θερμοκρασία του αέρα. Συνεπώς η επίδραση των νεφών στη θερμοκρασία του υπέρ της θάλασσας αέρα εις μεν τις «ανοικτές θάλασσες» θεωρείται αμελητέα, εν αντιθέσει στις «κλειστές θάλασσες» και τις λίμνες που είναι υπολογίσιμη λόγω γειτνίασης της ξηράς.
 

ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ
   ​Η θερμοκρασία μετριέται με ειδικά όργανα, τα γνωστά θερμόμετρα. Η αρχή λειτουργίας αυτών βασίζεται συνήθως στη μεταβολή του όγκου ή του σχήματος ορισμένων σωμάτων όταν αυτά θερμαίνονται ή ψύχονται. Τα θερμόμετρα που χρησιμοποιούνται για τη παρακολούθηση της θερμοκρασίας αέρος ονομάζονται "ξηρά θερμόμετρα" σε αντίθεση εκείνων που παρακολουθείται η υγρασία ατμόσφαιρας  που ονομάζονται "υγρά θερμόμετρα". (Η μόνη διαφορά τους είναι ότι τα «υγρά θερμόμετρα» απολήγουν σε δοχείο απεσταγμένου ή βρόχινου ύδατος)  

​​