目前，在公共氣象觀測涉及的地基、空基、天基這三大領(lǐng)域中，氣象觀測的方法復(fù)雜多樣，通過地面氣象站、雷達、探空火箭、探空氣球、氣象衛(wèi)星等都能夠獲取相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)。大部分商用飛機也裝有氣象傳感器和自動數(shù)據(jù)收集和處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能把飛行中的氣象測量數(shù)據(jù)自動傳輸回地面，從而完成飛機氣象觀測的主要過程。

飛機觀測的優(yōu)點在于爬升、巡航、下降階段均可采集數(shù)據(jù)。

許多研究表明，飛機觀測資料有助于提高數(shù)值天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率。目前，飛機觀測的優(yōu)點在于爬升、巡航、下降階段均可采集數(shù)據(jù)，且頻次高、密度大，可提高大尺度的短期和中期天氣預(yù)報能力，并彌補已有氣象探測手段在獲取大洋上空和高層大氣數(shù)據(jù)方面的不足。

我國關(guān)于飛機氣象觀測資料在數(shù)值預(yù)報中的應(yīng)用研究工作始于2002年底，中國氣象局與民航部門之間進行了民用航空器探測氣象資料的采集傳輸試驗，完成了資料的編解碼工作，建立了資料接收平臺。

目前，我國航空公司97.6％以上的航空器已安裝了氣象資料自動傳感器和空地數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，民航數(shù)據(jù)通信公司已在全國范圍內(nèi)的110多個機場建設(shè)了170多個地面站，用于接收飛機下傳的氣象觀測資料。

飛機觀測系統(tǒng)中的氣象信采集和傳輸處理

我們知道，飛行計劃需要精確的天氣預(yù)報，以便通過計算了解頭部及尾部風(fēng)和空氣溫度造成的燃料消耗。由于飛機大密度在機場起飛降落，其所攜帶的傳感器自動探測的氣象觀測資料，已成為機場及其附近空域的實時探空資料。這些高密度的資料，使預(yù)報員能夠連續(xù)監(jiān)測機場及周邊地區(qū)氣象要素及時空變化特點，進而捕捉到一些常規(guī)探空觀測難于發(fā)現(xiàn)的中小尺度天氣系統(tǒng)及其演變趨勢，為準(zhǔn)確制作臨近和短時預(yù)報提供了準(zhǔn)確的預(yù)報依據(jù)。

在實現(xiàn)飛機氣象觀測過程中，航空公司的飛機通常配備有比較成熟的自動數(shù)據(jù)收集和處理系統(tǒng)，能夠采集風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、氣壓、風(fēng)場等氣象信息。

例如，利用民航飛機導(dǎo)航系統(tǒng)和空速系統(tǒng)，能夠計算飛機相對于地面的速度和空氣相對于飛機的速度的矢量差，從而獲得風(fēng)場資料；通過鉑電阻測溫傳感器元件，可獲得氣溫資料；利用裝載在云物理探測、人工影響天氣作業(yè)專用飛機上的粒子測量系統(tǒng)及其他機載云物理探測儀器，可在云中探測各種尺度的液態(tài)和固態(tài)粒子的特征尺度和譜分布。