Некоторые методы, которыми учёные наблюдают за процессами в свободной атмосфере:

• Инструментальные наблюдения. 3 Осуществляются с помощью специальных приборов, устанавливаемых у поверхности земли на метеорологических станциях, и приборов, поднимаемых на резиновых шарах, самолётах, аэростатах и воздушных змеях. 3 С их помощью получают сведения о температуре, влажности, давлении воздуха, скорости и направлении ветра у поверхности земли и на высотах до 30–40 км. 3
• Визуальные наблюдения. 3 Ведутся на метеорологических станциях. 3 В процессе этих наблюдений определяют форму и количество облаков (то есть степень покрытия неба), дальность горизонтальной видимости (степень прозрачности воздуха), характер выпадающих атмосферных осадков, интенсивность метелей и пр.. 3
• Косвенные методы. 3 Применяются главным образом для получения сведений о высоких слоях атмосферы, которые пока малодоступны для зондирования. 3 К косвенным методам относятся наблюдения за световыми явлениями в атмосфере, распространением звуковых волн и радиоволн. 3 Такие световые явления, как полярные сияния, светимость ночного неба, след метеоров, яркость сумеречного неба и др., позволяют судить о плотности и температуре воздуха, скорости и направлении воздушных потоков. 3
• Использование метеорологических ракет. 5 Ракетный аппарат запускается в атмосферу для исследования её верхних слоёв, главным образом мезосферы и ионосферы. 5 Приборы исследуют атмосферное давление, магнитное поле Земли, космическое излучение, спектры солнечного и земного излучений, состав воздуха и т. д.. 5
• Применение искусственных спутников Земли. 15 С их помощью изучаются самые верхние слои атмосферы. 5