另一種叫極地軌道氣象衛星，高度約為800～1000公裏。它每天圍繞地球運行14圈，可以對世界各地巡視兩遍。由於這種衛星采用的是太陽同步軌道，所以每天幾乎在同一時間經過同一地區的上空。顯然，每天獲得的觀測資料由於時間相同，因而具有可比較性。極地軌道衛星探測的內容除了靜止衛星的以外，還包括洪澇災害、森林覆蓋、氣壓、臭氧總量等。極地軌道氣象衛星也發展了幾代。目前美國有實驗研究性氣象衛星雨雲係列；前蘇聯從1969年開始發展了流星係列，包括Ⅰ型和Ⅱ型。我國從1988年開始發射了風雲號係列衛星。在最近在十幾年中，一些國家和地區還將發射新的極地軌道氣象衛星，這包括：歐洲氣象組織預計2000年發射的極地軌道氣象衛星－1—－3；美國國家海洋大氣局預計到2006年發射的－11、－12、－J——－N9、NPOESS－1—－3，共11顆衛星；中國預計到本世紀末以前發射的風雲－1C、－1D型衛星；俄羅斯預計到200O年發射的流星1－21、3－5～8、3M－1～2六顆衛星。
天氣監測網
隨著科學技術的發展，科學家們已經不滿足於單純的依靠氣象站、飛機、火箭、雷達、衛星的大氣探測，而是把它們統一地規劃，係統地結合起來、從而形成了一張奇特的天氣監視網。
從1962年初開始，世界氣象組織就開始著手製定世界天氣監視網計劃，即WWW計劃（WorldWeatherWatch）。第五屆氣象組織大會批準了WWW的第一期計劃。WWW計劃是世界上對地球大氣監測規模最大的計劃。
與此相應，世界氣象組織還製定了全球大氣研究計劃。其中第一次大氣試驗從1977年到1984年引人注目。可以說，這次全球大氣試驗是第一次全球性的係統觀測大氣的嚐試。當時，氣象專家們為第一次全球大氣試驗設計了一個綜合觀測係統，它包括基本觀測係統和特殊觀測係統，基本觀測係統以世界天氣監視網的地麵觀測係統和氣象衛星觀測係統為主。特殊觀測係統是反映在特殊觀測時期所特有的特殊觀測手段。
在第一次全球大氣試驗期間，世界氣象組織150個成員國大約有9300個地麵觀測站每天進行定時觀測；約有850個探空站每天進行1～2次釋放探空氣球活動。在海洋觀測方麵，約使用了50多艘專業船、7400艘商業船、17架專用氣象觀測飛機、80多架航空公司的飛機、300多個定高氣球。我國的實踐號、向陽紅9號探測船參加了這次活動。在氣象衛星觀測係統方麵，有五顆靜止氣象衛星和五顆極地軌道氣象衛星參與了行動。這個規模龐大、組織複雜、經曆時間長的國際性大氣探測活動為世界監視網的建立打正了良好的基礎。
目前世界天氣監視網比較完善，它由三大係統，即全球觀測係統、全球資料處理係統、全球電信係統組成。全球觀測係統已經形成了立體網絡，它有地麵觀測網、陸地海洋觀測網、衛星觀測網；全球資料處理包括世界氣象中心處理係統、區域氣象中心資料加工處理係統、國家氣象中心資料加工處理係統；全球電信係統有三級通信線路和三級通信中心。前者包括主幹線及其支線、區域通信網和國家通信網；通信中心包括世界氣象中心、區域通信樞紐和國家氣象中心。世界氣象中心有三個，區域氣象中心有30個。
世界天氣監視網的建立，為大氣探測提供了良好的條件，它必將提高天氣預報水平。隨著科技的發展，新型探測儀器會不斷增加，探測的規模、廣度也會擴大；那時，氣象觀測儀器密切協作、互相配合，組成一個密集的“疏而不漏”的天網，任何大氣現象也休想逃出它的眼睛。
漫話天氣預報
每天，我們收聽中央人民廣播電台的節目，就會知道全國的天氣情況和海洋情況；我們收看中央電視台的天氣預報節目，也能了解全國的天氣形勢，以及部分城市的氣溫……你或許以為天氣預報不過如此，但是天氣預報並不僅僅是這些，單就天氣預報的內容就紛繁複雜、品種繁多，有的也許你還聞所未聞呢！
天氣預報按預測時間的長短，一般可分為短期、中期和長期三種。
短期天氣預報，一般隻預測未來三天以內的天氣情況，它要求比較具體、詳細，比如，明天有沒有雨、有多大；後天有沒有風、是幾級；今天氣溫最高多少度，等等。這就是我們一般從收音機中聽到的天氣預報，特別是當地氣象站播發的天氣預報。
中期天氣預報，一般預測一個星期到一個月以內的天氣情況。它主要預報了一些特別重要的天氣，像台風這種災害性天氣。
長期天氣預報，一般指預測一個月以上到一年以內的天氣情況。但是我們知道，氣候是長時期的天氣情況，它反映的是某地一年或一段時期氣象狀況的多年特點。所以一年以上的長期天氣預測，可以看作是氣候預測。它主要預報某些氣象要素在月、季、年相對於其氣候平均狀態的偏差。如這個月的氣溫是偏高還是偏低，今年是幹旱還是雨澇，這個季節降雨量是偏多還是偏少等等。
天氣預報根據預測的內容不同，可以分為一般性天氣預報和災害性天氣預報。前者就是我們每天可以聽到的有關陰、晴、雨、雪、風向、風力、最高最低溫度等氣象內容的預報。後者又叫警報，隻關注台風、寒潮。霜凍等等。
天氣預報中還有農業氣象預報。農業氣象預報是以農業業生產為服務對象的預報。這種預報的目的是幫助農民預防和戰勝各種不利天氣條件，使農作物獲得好收成。農業氣象預報有物候預報、農作物發育期預報、收獲期預報、產量預報、災害性天氣預報等。
當然，如果按區域來劃分，天氣預報有世界性的、全國性、各省市的、各地縣市的。按預報的形式也有文字、圖片、講解或綜合性等的劃分。
天氣預報一般愈短愈準，中期、長期天氣預報目前並不完善，這方麵的研究工作仍在開展。一般性天氣預報現在發揮的作用太小，災害性天氣預報的水平當前已經大為提高。以後的天氣預報水平更高，特別是中長期天氣預報相對水平會有提高。農業氣象預報對農業的指導作用會更明顯有效。
製作天氣預報
天氣預報究竟是怎樣做出來的呢？它也像我們看到的氣象節目那樣輕鬆而簡單嗎？當然不是。有趣的是，當你懂得它的整個製作過程後，你甚至也可以加入到他們的活動中去。
首先，在全球大氣監測網上，成千上萬個地麵和高空觀測站、氣象衛星接收站、天氣雷達站等，夜以繼日地觀測著大氣的變化，它們迅速地將觀測結果傳送到各個國家的氣象中心，各個國家的氣象中心及時將這些數據通過通信設備傳送給世界氣象中心。世界氣象中心將這些資料彙集整編後，再轉發給各個國家和地區的氣象台，氣象台則把這些資料加工成各種天氣圖，條件好的則直接顯示在計算機上。氣象預報員再結合其他輔助性資料，根據大氣動力學和熱力學理論，運用各種預報方法，做出天氣預報。
有時候可能有根據不同的方法得出不同的預報，乃至相反結論的情況；抑或碰到非常時期，如舉辦大型運動會，或者可能會涉及到災害性天氣時，氣象台會招集各個氣象專家進行集體討論，最後得出比較一致的意見。為了保證天氣預報的準確性，一些氣象站還會與附近氣象台進行氣象信息的交流活動。
由此可以看出製作天氣預報的程序並不難。不過，在一些具體製作方法上卻不容易。下麵分別對幾處預報方法扼要談談。
先說天氣圖預報方法。天氣圖分地麵和高空兩種。前者填有在各地用同一時間觀測到的海平麵氣壓、氣溫、風向、風速以及天氣現象等；等溫線、等壓線也標明出來，這樣從圖上就可以分析出高壓、低壓、冷鋒（冷空氣向暖空氣方向移動的鋒了、暖鋒（暖空氣向冷空氣方向移動的鋒）等各種天氣係統，根據天氣係統在一段時間後的移動情況和強弱變化，就可以確定它未來的位置和天氣狀況。但天氣形勢也會有變化的時候，它與天氣現象並非是一一對應的關係，這就要依靠各地氣象預報員的經驗了。
再說數值預報方法。數值預報的產生與高等數學的關係很密切。當氣象學家們把大氣運動規律用微分方程表示出來時，實際上就建立了一種數學模型。數值預報是由氣象要素場在某一時刻的狀態，通過數學計算得出氣象要素在這一時刻的變率。數值預報模式，就是大氣情況的數學模型，這種模型數目很大，準確率大小不一。
接下來說統計預報方法。統計方法就是根據過去已掌握的資料，來研究天氣本身的規律，進而預報未來可能出現的天氣變化。統計預報由於撇開了背後形成天氣現象的原因，可以說是“就事論事”，所以有其致命的弱點，但氣象學家們引進了天氣學進行分析，即把因果機製運用上來，也就形成了天氣統計方法。
但是數值預報報出的等壓麵高度、風溫度、濕度等值涉及麵大，其解決的是大尺度環流勢場的預報，而局部地區數值預報卻很難有所作為。科學家們經過一番努力，開始把天氣資料用統計方法羅列，再將數值預報報出的值代入方程進行運算，竟然得出局部地區的天氣預報，這樣，完全預報方法產生。
到本世紀60年代末期，美國氣象學家們提出了一種MOS（ModelOutputStatistics模式輸出量）方法。此方法利用模式中輸出的各種動力統計量，建立了與局部地麵氣象要素存在的統計關係，並用概率統計方法建立一種關係模式進行預報。它也被稱為統計方法。MOS的預報準確率比較穩定，美國、日本分別在1972、1976開始使用MOS方法。
另外，美國還有一種AFOS係統（AutomationofFieldOperationandService），用在短期預報服務上。此係統全部實現了自動化，可以對未來兩天的降水量類型、概率、風、雲量、最高最低溫度等天氣現象作出預報。
關於長期天氣預報方法，特別是進行氣候預報方法，目前並不理想，但長期天氣預報並非不可能。本世紀二、三十年代，英國氣象學家瓦克根據大氣活動中心與世界天氣的關係進行過長期天氣預報。幾乎在同一時期，前蘇聯氣象學家莫爾坦諾夫斯基也以北極極地氣團（氣團指一些基本屬性與性質比較均勻的大範圍空氣）的動向為根據，做過區域性長期預報和一般性季節預報。三、四十年代，還有不少氣象學家，如德國的保爾，還用過周期性方法進行了長期預報。
長期天氣預報也離不開統計方法，它建立於過去天氣變化的基礎上。不難理解，這無非是想通過過去天氣變化的規律來推知未來天氣演化的形勢。自然，數值預報也適合於長期預報。目前，長期天氣預報方法基本上是這樣的：通過對一些主要的大氣環流係統（如副熱帶高壓）和下墊麵狀況（如海水濕度、地麵溫度）的分析來確定它同旱澇、冷暖等長期天氣變化規律之間的關係，從而建立一種模式。這種模式有的是定性的，有的是定量的，有的是定性與定量的結合，不一而足。
天氣統計方法對長期預報也有一定的啟發作用。例如，厄爾尼諾現象—秘魯和厄瓜多爾沿岸的海水升溫現象，與世界氣候異常很有關係。在每隔2～7年後，從冬末春初開始的一年中，秘魯附近的海水開始增溫，增溫時產生很大的熱量使海麵上空氣溫劇增，引起大氣環流和世界天氣異常。此時，一些地區發生很大的洪澇災害，而另一些地區則出現特大的幹旱；有的地方出現奇熱的現象，有的地方，甚至夏季會出奇地冷。據此，我國科學家發現，我國東北地區在厄爾尼諾年冬季往往出現異常低溫，如1969、1972年以來東北地區出現的幾次大範圍嚴重低溫，有六年是厄爾尼諾年。
另外，還有天文（如太陽黑子的活動）和地質變化（如地震）等進行長期預報的，此種方法還在探索之中。
中期天氣預報介於短期和長期天氣預報之間，它的方法與前兩種並沒有嚴格的界限。這裏主要介紹一下中期數值天氣預報。
中期數值天氣預報是隨著大氣探測、計算機和通信技術及氣象科學發展起來的。由於一些災害性天氣均為中期天氣過程，所以從70年代以來，世界上一些發達國家都加強了對時效為10天左右的數值天氣預報的研究和試驗工作。
我國是世界上自然災害最多的國家之一。暴雨、台風、寒潮、暴風雪等災害都給國家和人民帶來了巨大的損失。因此我國的中期數值天氣預報係統地研製極為迫切。經過科技工作者的努力，1991年我國第一代具有中等分辨率的中期數值天氣預報T42L9業務係統投入使用，並開始向全國各級氣象台（站）發布中期天氣形勢分析報告。幾年後，我國第二代中期數值天氣預報T63L16業務係統研製成功。該係統預報水平可與當代中期數值預報的最高水平ECMWF（歐洲中期天氣預報中心）預報模式媲美。它以我國自行研製的銀河—Ⅱ巨型計算機（四台計算機，每秒可運算10億次）為主。配接有各種不同的計算機。此係統包括要素庫、預處理、客觀分析、初值化、預報模式、圖形係統、業務監測係統等部分。中期數值預報產品通過工作站，以各種形式輸給中央氣象台預報員使用，各大區域中心和省、地氣象台也可以收到其傳送的資料。不用說，中期數值預報的產品通過加工處理後，可以在各級新聞媒介播出。總而言之，我國的中期數值天氣預報水平已經接近於國際先進水平。
生物“氣象員”
生物學家根據觀察，發現水母是一個高度準確的“活氣壓計”。在暴風雨到來很早之前，它就急急忙忙地把身體隱藏到安全地帶。
科學家仔細地研究了水母的身體，發現它有一個可以感覺超聲波的“耳朵”。在暴風雨發生前10～15小時內，它的“耳朵”就能清晰地“聽”到由水中傳來的超聲波。在水母的“耳朵”前端有根細細的棒狀物，上麵帶一個圓球，充滿液體，有一個小小的石頭浮起，並同神經末梢接觸。超聲波首先被充有液體的圓球接收，然後由水泡中的小石子傳給神經，於是水母就接收到大風警報的信息了。科學家根據水母“耳朵”的工作原理，製成了自動預報大風警報的“電子耳”裝置。
在自然界中，青蛙素有“活晴雨表”之稱，因為青蛙能夠感知大氣的微小變化。非洲的土著居民，隻要發現樹蛙由水中爬到樹上，便動手做防雨的準備，因為這預示著雨季要來到了。而當青蛙在水麵“吧噠噠啦”地拍水時，也就是預報天要晴了。
許多鳥類也都是出色的“氣象預報員”。它們對氣壓的變化，陽光的強弱，以及雷雨前大氣中的積電現象非常敏感。這些氣象的變化，往往會直接影響到鳥的歌唱、飛翔以及候鳥到達和出發的時間。
預報風向是老烏鴉的拿手好戲。人們隻要看一下它朝什麼方向站著，就可知道吹的是什麼風。它的頭朝南，便是南風；頭朝北便是北風。因為它為了保護羽毛，總是讓風順著羽毛吹。
預報陰雨也是烏鴉的強項，因為它對天氣變化很敏感。一般在大雨來臨前1～2天它就會一反常態，不時發出高亢的鳴啼。一旦叫聲沙啞，便是大雨即將來臨的信號。故有民諺曰：“烏鴉沙沙叫，陰雨就會到。”
大雁是預報寒潮的專家。當北方有冷空氣南下時，大雁往往結隊南飛，以躲過寒潮帶來的風雨低溫天氣。“大雁南飛寒流急”，這可一點不假。秋夜，它還用更加獨特的方式發布氣象信息，即：“一隻雁叫天氣晴，二隻雁叫雨淋淋”，很靈驗。因啼叫的大雁越多，即空氣中濕度越大，預示大雨將至。
老鷹一般很少發出叫聲，隻有當地麵有食物可獵取或冬天氣溫很低的寒冷時才會鳴叫。冬天高空氣溫很低，就可能下雪。所以“老鷹高空叫，大雪就來到”之說廣泛流傳於民間。
麻雀堪稱“晴雨鳥”。若晨曦初露，它們成群吱喳歡快鳴唱，那是告訴人們，今天天氣晴好；若麻雀活動遲緩，叫聲“吱——吱”長鳴，則預示晴轉陰或陰轉雨；若在連日陰雨的早晨，群雀叫聲清脆，則預示天氣很快轉晴；夏秋季節，天氣悶熱，空氣潮濕，麻雀飛到淺水處洗澡散熱，這又預示一兩天內的雨，故諺語有“雀噪天晴，洗澡有雨”。此外，若麻雀傍晚提前入窩歸巢，並不時在窩邊發出長而緩慢的鳴叫，似在“憂聲長歎”，這也預示著當晚或次日天陰有雨。
“燕子飛得低，準備穿蓑衣”。天將下雨時，空氣裏水汽增多，一些小蟲子飛不高，多靠近地麵飛行，燕子隻好低飛捕捉。故燕子低飛時，就向人們預告：天要下雨了。
畫眉對天氣也能“未卜先知”。每當它們嬉戲枝頭，親昵對話，表明未來一段時間晴好無雨；而它們隱居枝頭，詭秘無聲，或銷聲匿跡，表明陰雨即至。
“子夜杜鵑啼，來日曬幹泥”。這句民諺告訴我們，如果杜鵑鳴叫，它預示著明天將是晴好天氣，或表示天氣將由冷轉暖。
喜鵲生性喜明麗、暖和，有“太陽鳥”的雅稱。它對天氣變化最為敏感。“仰鳴則晴，俯鳴則陰”，這是古文《禽經》中的記載。清晨，如果喜鵲登枝，歡唱枝頭，表明當日天氣晴好；若在枝間來回蹦跳不安，低聲噪叫，則告訴人們風雨欲來。
古巴一位退休的船長，家裏養了一隻能唱許多曲子的鸚鵡，它居然能將天氣的變化用固定曲調唱出來。例如，它唱施特勞斯的圓舞曲時，就意味著快下雨了；在暴風雨來到之前，鸚鵡唱的是薩姆巴舞曲；如果從鳥籠裏傳出來是進行曲，就是向人們預報，颶風要來了。真令人叫絕！
蜘蛛的氣象預報決定了一場戰爭的勝負。1794年的秋天，法國軍隊侵入荷蘭。當時荷蘭沒有阻擋得了法軍的兵馬和大炮，隻好打開運河閘門，放水淹沒道路，阻住了法軍的鋒芒。麵對茫茫的大水，法軍隻得準備撤退。就在這裏，法軍司令官發現了蜘蛛異乎尋常地加倍拉絲結網。他立即命令停止撤退，原地待命。因為隻有在晴朗嚴寒的天氣裏，蜘蛛才會有此舉動。果然，不久氣溫驟然下降，荷蘭人水淹道路的苦心，也隨之“凍結”了，到底沒有阻住法軍的進攻。
還有些昆蟲能做出長期的天氣預報。譬如，在秋天時，螞蟻把窩築得越高，該年冬天就越冷。
一個晴朗的日子，大科學家牛頓外出散步，路上碰到了牧羊人。這位好心的牧羊人說要下雨了，勸牛頓不要走遠。牛頓望著晴朗的天，不相信會下雨，還是繼續往前走。可是不出30分鍾，果然下起大雨。牛頓對牧羊人的準確預報十人吃驚，便去請教。牧羊人指著他的羊群說：“隻要觀察羊毛的起伏變化，就可以預見否要下雨。此外，山羊躲在屋簷下的時候，就要下雨；而在草地上蹦蹦跳跳戲耍時，必會晴天。”
在西伯利亞的針葉林中，生活著一種小小的齧齒動物——金花鼠。這種金花鼠對氣候變化感應十分靈敏。有時天空雖然晴朗，金花鼠卻會突然發出刺耳的尖叫，並且竄來竄去。每當這種時候，不久烏雲就會籠罩天空，傾刻雨至。如果金花鼠在早晨就高聲叫喚，那麼傍晚時分天氣就會變壞。