深色模式
观测怎样代表大气
每种仪器都只看见一部分
原位观测（in-situ observation）由处在空气或水中的仪器测量附近条件，例如气象站、船舶、浮标和探空。遥感（remote sensing）则根据远处物体发出、反射或散射的电磁波推断性质，例如卫星与雷达。遥感得到的信号与最终温度、湿度或降雨产品之间，通常还隔着物理模型和处理算法。
气象观测网（observing network）把不同来源连接起来。地面站提供近地层变化，气球和飞机补充垂直信息，卫星覆盖许多缺少站点的区域。任何单一仪器都不能在同一瞬间直接测出全球每一小块空气的完整状态。Met Office 观测类型
代表性不是仪器精度
传感器本身的测量误差（measurement error）与代表性误差（representativeness error）不同。一支很准确的温度计放在受太阳直射的墙边，读数仍可能不代表规范条件下的空气温度；一个山谷站也不一定代表周围几十千米平均海拔更高的网格。
近地面气温常用距地约2 m的规范观测或相应模式诊断量，风常参考距地10 m条件，但具体仪器、暴露环境和产品定义应查元数据。阵风、一分钟平均风与十分钟平均风是不同的时间统计，数值不能不加说明地比较。
探空仪（radiosonde）随气球上升，记录气压、温度、湿度及由定位变化得到的风等信息。气球会漂移，完整廓线还需要一段时间，所以它不是“某个固定经纬度同时测得的整根柱子”。NWS 气球观测介绍
例子：5毫米雨从哪里来
降水量（precipitation amount）是落到水平面上的水，若不流走、蒸发或下渗，形成的等效水层厚度。1 mm等于每平方米1 L水；在10 m²面积上，5 mm相当于50 L。雪通常还要说明是积雪深度，还是融化后的水当量。
如果雨量计报告“过去1 h累计5 mm”，不能据此判断每一分钟都以5 mm/h下雨。它可能集中在最后十分钟。若另一个站记录“自00 UTC累计5 mm”，两者时间窗口不同，不能直接放进同一张“当前雨强”图。
让数据带上自己的说明书
一条有用的记录至少需要变量名称、单位、地点与高度、有效时刻或区间、采样/平均方式、仪器或处理来源，以及质量标志（quality flag）。缺测、可疑值与真实零值必须分开。
质量控制（quality control）可检查物理范围、突然跳变、相邻观测的一致性及仪器状态，但真实极端也可能超出通常范围。自动删除所有异常值，可能恰好删掉最值得研究的天气。应保留原值、标记、处理理由与修订历史。ECMWF 观测与数据同化
常见误解与自检
两个来源不一致，不能立刻认定其中一个坏了；先检查时间、空间、参考高度和定义。网格温度、屋顶温度计和气象站在同一城市，也可能测量或代表不同对象。
自检： 一个格点预报2 m气温28°C，附近山顶实测24°C。能否直接记为4°C预报误差？
展开答案
还不能。先匹配时刻、预报时效、观测质量、模式地形与站点海拔，以及插值或订正方法。完成定义与代表性匹配后，才可以按明确规则计算误差；不能随意订正到看起来一致。