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俗话说“天有不测风云”。传统的气象观测系统一直用直接测量法，即利用各种测量仪器直接测出大气的温度、湿度、气压、风力等数据。而面对占地球表面80％的海洋、极地和人烟稀少、难以建立气象站的地区，则无法保证观测数据的完整性和准确性。1960年4月1日，美国发射了世界上第一颗气象实验卫星“泰勒斯”号。该卫星重约128千克，用两台电视摄像机进行地面摄影并传递云层照片，使气象学家可追踪、预报和分析风暴。
到目前为止，美国、俄罗斯(包括前苏联)、日本、欧洲空间局、中国、印度等国共发射了100多颗气象卫星。
海洋气象学的观测方式
以下是一些适合小学生做的科学实验：
1.水和油分离实验：将一些糖和盐加入水中，搅拌后会发现糖和盐逐渐溶解在水中。然后将一定量的食用油倒入混合物中，再搅拌，可以看到油浮在水上，说明油和水是不相融的。
2.气球火箭实验：用纸杯、醋、小苏打粉和洗洁精制作一枚气球火箭。将醋和小苏打粉混合，然后倒入纸杯中。加入少量洗洁精后，用气球将火箭口封住，然后将火箭放到空中，观察它飞出去的情况。
3.植物染色实验：用红甘蓝、紫甘蓝、绿色蔬菜等天然染料给白纸上的树叶进行染色。观察叶子的颜色变化，了解天然染料的特点。
4.磁力实验：用磁铁吸引一些小物品，如铁钉、硬币等，观察它们被吸起来的情况。可以用磁铁制作简单的玩具，如磁铁迷宫、磁性拼图等。
5.静电实验：用气球或毛绒玩具进行静电实验。将一个气球放在另一个气球上，然后快速拨开两个气球之间的接触，可以观察到电荷转移的现象。
6.水的表面张力实验：在一碗水中滴入几滴洗洁精，然后用牙签在水面上拖动，可以观察到牙签在水面上“漂浮”的现象。这是因为水的表面张力使牙签不会沉入水中。
7.光的折射实验：将一根铅笔横放在一杯水中，从不同角度观察铅笔的位置变化。可以观察到光线经过水时发生折射的现象。
8.燃烧实验：用酒精灯或蜡烛点燃一些干草或纸张，观察火焰的形状和颜色变化。可以了解到燃烧过程中发生的化学反应。
9.动物习性实验：观察一些昆虫（如蚂蚁、蜜蜂）在不同环境下的行为特点，了解它们的生态习性。
10.气象观测实验：通过制作简易的温度计、风向标等工具，观察并记录周围环境的温度、湿度、风速等气象数据。
分常规观测和非常规观测两种。前者按国际统一规定的时间和内容进行观测并发布天气报告，后者包括海洋调查、海上观测实验和其他非特约船只的观测。常规观测中以商船气象观测数量最多，已积累了近百年的记录。据美国国家气候中心统计，20世纪70年代以来，每天可以从世界各大洋获得9000多组的实时天气报告，但这种观测在时间上是不连续的，在空间上是分布不均匀的。第二次世界大战以后，在北大西洋和北太平洋先后设立了十多个定点天气船，加上日益增多的自动浮标气象站，可以获得较高质量的连续观测资料，但因站点稀少，还不能满足分析和预报的需要（见地面气象观测）海洋观测台站网。20世纪60年代以来，随着气象和海洋卫星的发射并投入业务使用，人们可以在(地球大气)外层空间的不同高度上对大气和海洋进行大范围的均匀的实时观测，直接或间接地获得海洋上空各层的大气温度、湿度、风速、云雾、降水、海面温度、海面风速、海浪、海流、水位和海冰等各种要素的观测值，对海上龙卷、热带风暴、温带气旋等灾害性天气系统进行严密的监测，为海洋气象的研究和业务工作提供了良好的条件（见气象卫星、卫星气象学）。
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