与此相应，世界气象组织还制定了全球大气研究计划。其中第一次大气试验从1977年到1984年引人注目。可以说，这次全球大气试验是第一次全球性的系统观测大气的尝试。当时，气象专家们为第一次全球大气试验设计了一个综合观测系统，它包括基本观测系统和特殊观测系统。基本观测系统以世界天气监视网的地面观测系统和气象卫星观测系统为主。特殊观测系统是反映在特殊观测时期所特有的特殊观测手段。
在第一次全球大气试验期间，世界气象组织150个成员国大约有9200个地面观测站每天进行定时观测；约有850个探空站每天进行1～2次释放探空气球活动。在海洋观测方面，约使用了五十多艘专业船、7400艘商业船、17架专用气象观测飞机、八十多架航空公司的飞机、三百多个定高气球。我国的实践号、向阳红9号探测船参加了这次活动。在气象卫星观测系统方面，有五颗静止气象卫星和五颗极地轨道气象卫星参与了行动。这个规模庞大、组织复杂、经历时间长的国际性大气探测活动为世界监视网的建立打下了良好的基础。
目前世界天气监视网比较完善，它由三大系统，即全球观测系统、全球资料处理系统、全球电信系统组成。全球观测系统已经形成了立体网络，它有地面观测网、陆地海洋观测网、卫星观测网；全球资料处理系统包括世界气象中心处理系统、区域气象中心资料加工处理系统、国家气象中心资料加工处理系统；全球电信系统有三级通信线路和三级通信中心。前者包括主干线及其支线、区域通信网和国家通信网；通信中心包括世界气象中心、区域通信枢纽和国家气象中心。世界气象中心有三个，区域气象中心有30个。
世界天气监视网的建立，为大气探测提供了良好的条件，它必将提高天气预报水平。随着科技的发展，新型探测仪器会不断增加，探测的规模、广度也会扩大；那时，气象观测仪器密切协作、互相配合，组成一个密集的“疏而不漏”的天网，任何大气现象也休想逃出它的眼睛。
未雨先绸缪——预报
前面已经说过，在我们的周围，从地面到半空中，从海洋到半空中，都有我们辛勤劳动的气象侦察兵，它们手拉手，一起组成了一张“天网恢恢，疏而不漏”的天气监视网。可是投入这么多的人力、物力、财力，到底想干什么呢？换句话说，探测大气是为了什么目的呢？探测大气是为了了解大气的各种状况，为人们提供各种服务，而这些服务中，最最重要的要数天气预报。
漫话天气预报
每天我们收听中央人民广播电台的节目，就会知道全国的天气情况和海洋情况；我们收看中央电视台的天气预报节目，也能了解全国的天气形势，以及部分城市的气温……你或许以为天气预报不过如此，但是天气预报并不仅仅这些，单就天气预报的内容就纷繁复杂，品种繁多、有的也许你还闻所未闻呢。
天气预报按预测时间的长短，一般可分为短期、中期和长期三种。
短期天气预报，一般只预测未来三天以内的天气情况，它要求比较具体、详细，比如明天有没有大雨、有多大；后天有没有风、是几级；今天气温最高是多少度，等等。这就是我们一般从收音机中听到的天气预报，特别是当地气象站播发的天气预报。
中期天气预报，一般预测一个星期到一个月以内的天气情况。可以猜到，它主要预报了一些特别重要的天气，比如像台风这种灾害性天气。
长期天气预报，一般指预测一个月以上到一年以内的天气情况。但是我们知道，气候是长时期的天气情况，它反映的是某地一年或一段时期气象状况的多年特点。所以一年以上的长期天气预测，可以看作是气候预测。它主要预报某些气象要素在月、季、年相对于其气候平均状态的偏差。如这个月的气温是偏高还是偏低，今年是干旱还是雨涝，这个季节降雨量是偏多还是偏少，等等。
天气预报根据预测的内容不同，可以分为一般性天气预报和灾害性天气预报。前者就是我们每天可以听到的有关阴、睛、雨、雪、风向、风力、最高最低温度等气象内容的预报。后者又叫警报，只关注台风、寒潮、霜冻等等。
天气预报中还有农业气象预报。农业气象预报是以农业生产为服务对象的预报。这种预报的目的是帮助农民预防和战胜各种不利天气条件，使农作物获得好收成。农业气象预报有物候预报、农作物发育期预报、收获期预报、产量预报、灾害性天气预报等。
当然，如果按区域来划分，天气预报有世界性的、全国性的、各省市的、各地县市的。按预报的形式也有文字、图片、讲解或综合性等的划分。
天气预报一般愈短愈准，中期、长期天气预报目前并不完善，这方面的研究工作仍在开展。一般性天气预报现在发挥的作用不小，灾害性天气预报的水平当前已经大为提高。以后的天气预报水平会更高，特别是中长期天气预报相对水平会有提高。农业气象预报对农业的指导作用会更明显有效。
你也能预报
天气预报看起来神乎其神，说下雨就下雨，说刮风就刮风，其实你也能预报。多少年来，世界各国劳动人民总结了丰富的预报经验，像一些谚语就反映了这点。
这些谚语有的是关于测短时天气的，如“朝霞不出门，晚霞行千里”，是大家再熟不过的例子。有意思的是，美国还有一个与此类似的谚语，叫“傍晚天空红，水手乐无穷。”归纳起来，古代谚语可以分四类，一是看云识天气的，如“天上钩钩云，地上雨淋淋”；一是看风识天气的，如“南风吹到底，北风来还礼”；一是看光识天气的，如“东虹日头西虹雨”；最后是看物象识天气的，如“燕子高飞晴无云，燕子低飞雨来到”等。
也有些谚语是预测长期天气的，如“黄梅寒，井底干”、“雨打梅头，无水饮牛”。这些谚语生动形象，读来朗朗上口，较为准确地把握了未来天气的变化形势。
所以说，根据这些言简意赅的谚语，你也能进行天气预报。不过，话说回来，今天的天气预报其精确度要高得多，这除了与无数探测仪器的功劳分不开之外，也离不开无数气象工作者的辛勤劳动与心血。
那么，天气预报究竟是怎样做出来的呢？它也像我们看到的气象节目那样轻松而简单吗？当然不是。有趣的是，当你懂得它的整个制作过程后，你甚至也可以加入到他们的活动中去。
首先，在全球大气监测网上，成千上万个地面和高空观测站、气象卫星接收站、天气雷达站等，夜以继日地观测着大气的变化，它们迅速地将观测结果传送到各个国家的气象中心，各个国家的气象中心及时将这些数据通过通信设备传送给世界气象中心。世界气象中心将这些资料汇集整编后，再转发给各个国家和地区的气象台，气象台则把这些资料加工成各种天气图，条件好的则直接显示在计算机上。气象预报员再结合其他辅助性资料，根据大气动力学和热力学理论，运用各种预报方法，做出天气预报。
有时候可能有根据不同的方法得出不同的预报，乃至相反结论的情况；抑或碰到非常时期，如举办大型运动会，或者可能会涉及到灾害性天气时，气象台会招集各个气象专家进行集体讨论，最后得出比较一致的意见。为了保证天气预报的准确性，一些气象站还会与附近气象台进行气象信息的交流活动。
由此可以看出制作天气预报的程序并不难。不过，在一些具体制作方法上却不容易。下面分别对几处预报方法扼要谈谈。
先说天气图预报方法。天气图分地面和高空两种。前者填有在各地用同一时间观测到的海平面气压、气温、风向、风速以及天气现象等；等温线、等压线也标明出来，这样从图上就可以分析出高压、低压、冷锋（冷空气向暖空气方向移动的锋）、暖锋（暖空气向冷空气方向移动的锋）等各种天气系统，根据天气系统在一段时间后的移动情况和强弱变化，就可以确定它未来的位置和天气状况。但天气形势也会有变化的时候，它与天气现象并非是一一对应的关系，这就要依靠各地气象预报员的经验了。
再说数值预报方法。数值预报的产生与高等数学的关系很密切。当气象学家们把大气运动规律用微分方程表示出来时，实际上就是建立了一种数学模型。数值预报是由气象要素场在某一时刻的状态，通过数学计算得出气象要素在这一时刻的变率。数值预报模式，就是大气情况的数学模型，这种模型数目很大，准确率大小不一。
接下来说统计预报方法。统计方法就是根据过去已经掌握的资料，来研究天气本身的规律，进而预报未来可能出现的天气变化。统计预报由于撇开了背后形成天气现象的原因，可以说是“就事论事”，所以有其致命的弱点，但气象学家们引进了天气学进行分析，即把因果机制运用上来，也就形成了天气统计方法。
但是数值预报报出的等压面高度、风、温度、湿度等值涉及面大，其解决的是大尺度环流形势场的预报，而局部地区数值预报却很难有所作为。科学家们经过一番努力，开始把天气资料用统计方法罗列，再将数值预报报出的值代入方程进行运算，竟然得出局部地区的天气预报，这样，完全预报方法产生。
到20世纪60年代末期，美国气象学家们提出了一种MOS（ModelOutputStatistics模式输出量）方法。此方法利用模式中输出的各种动力统计量，建立了与局部地面气象要素存在的统计关系，并用概率统计方法建立一种关系模式进行预报。它也被称为动力统计方法。MOS的预报准确率比较稳定，美国、日本分别在1972、1976年开始使用MOS方法。
另外，美国还有一种AFOS系统（AutomationofFieldOperationandService），用在短期预报服务上。此系统全部实现了自动化，可以对未来两天的降水量类型、概率、风、云量、最高最低温度等天气现象作出预报。
关于长期天气预报方法，特别是进行气候预报方法，目前并不理想，但长期天气预报并非不可能。20世纪二、三十年代，英国气象学家瓦克根据大气活动中心与世界天气的关系进行过长期天气预报。几乎在同一时期，前苏联气象学家莫尔坦诺夫斯基也以北极极地气团（气团指一些基本属性与性质比较均匀的大范围空气）的动向为根据，做过区域性长期预报和一般性季节预报。20世纪三、四十年代，还有不少气象学家，如德国的保尔，还用过周期性方法进行了长期预报。
长期天气预报也离不开统计方法，它建立于过去天气变化的基础上。不难理解，这无非是想通过过去天气变化的规律来推知未来天气演化的形势。
自然，数值预报也适合于长期预报。目前，长期天气预报方法基本上是这样的：通过对一些主要的大气环流系统（如副热带高压）和下垫面状况（如海水湿度、地面温度）的分析来确定它同旱涝、冷暖等长期天气变化规律之间的关系，从而建立一种模式。这种模式有的是定性的，有的是定量的，有的是定性与定量的结合，不一而足。
天气统计方法对长期预报也有一定的启发作用。例如，厄尔尼诺现象、秘鲁和厄瓜多尔沿岸的海水升温现象，与世界气候异常很有关系。在每隔2～7年后，从冬末春初开始的一年中，秘鲁附近的海水开始增温，增温时产生很大的热量使海面上空气温剧增，引起大气环流和世界天气异常。此时，一些地区发生很大的洪涝灾害，而另一些地区则出现特大的干旱；有的地方出现奇热的现象，有的地方，甚至夏季会出奇的冷。据此，我国科学家发现，我国东北地区在厄尔尼诺年冬季往往出现异常低温，如1969年、1972年以来东北地区出现的几次大范围严重低温，有六年是厄尔尼诺年。
另外，还有用天文（如太阳黑子活动）和地质变化（如地震）等进行长期预报的，此种方法还在探索之中。
中期天气预报介于短期和长期天气预报之间，它的方法与前两种并没有严格的界限。这里主要介绍一下中期数值天气预报。