رغم أن ما يهمنا في دراسة المناخ هو قياس العناصر المناخية في التربوسفير بصفة عامة وفي الهواء المجاور لسطح الأرض بصفة خاصة بسبب ما لها من علاقات مباشرة وغير مباشرة بكل المظاهر الطبيعية والحيوية والبشرية على سطح الأرض فإن قياس نفس هذه العناصر في أعلى الجو وخصوصًا في أعلى التربوسفير مهم هو الآخر لدراسة الدورة الهوائية العامة وحركات السحب والتنبوءات الجوية وحركات الطيران ورحلات الفضاء وغيرها.
ومن الواضح أن طرق قياس العناصر المناخية في أعلى الجو تختلف عن طرق قياسها في أسفله، فبالنسبة لقياس العناصر المناخية في أعلى الجو يستخدم عادة جهاز معروف باسم "الراديو سوند Radio Sonde". وهو عبارة عن جهاز في حجم الراديو الصغير، وبه أجهزة تسجيل وإرسال لقياس الضغط الجوي والحرارة وغيرهما وإرسال نتائج القياس إلى محطة الاستقبال على الأرض. ويعلق هذا الجهاز في بالون مملوء بالأيدروجين أو الهيليوم ليكون أخف من الهواء فيستطيع الارتفاع إلى مستويات عالية، ولكن المستويات التي يمكن قياس عناصرها بهذا الجهاز لا تزيد غالبًا على ٣٥ كيلو مترًا. أما المستويات الأعلى من ذلك فكانت المعلومات الخاصة بها مبنية على الحساب والاستنتاج. وإلا أن تقدم أبحاث الفضاء واستخدام الأقمار الصناعية قد ساعد في توفير كثير من المعلومات المحققة عن هذه المستويات.
وتدور حول الأرض في الوقت الحاضر عدة أقمار صناعية متيورولوجية Meteosats لإرسال كل ما يمكن إرساله من بيانات عن مختلف عناصر الجو المتيورولوجية، فهي ترسل مثلًا صور للسحب والأمطار التي تظهر في مناطق واسعة، كما ترسل بيانات عن الإشعاع الشمسي والضغط الجوي، ودرجة