描述
高空觀測是地面附近以外的大氣探測，是由氣球攜帶的探空儀器完成的。探空儀帶有測量大氣溫度、濕度和氣壓的感測器，探測結果再通過無線電報的形式傳送回地面探空站，同時使用雷達對探空氣球進行追蹤，根據探空氣球的運動軌跡推斷大氣各個高度的風速風向。
除了觀測站用氣球攜帶探空儀器進行常規高空觀測外，高空觀測的方式還有多種，如飛機觀測、GPS水汽觀測、下投式探測、定高氣球以及外形觀測等 。
時間
在所有高空觀測方式中，常規高空觀測歷史最長，資料質量比較穩定。在中國，常規高空觀測每隔12小時進行一次，觀測時間為世界時00時和12時，分別對應台北時間08時和20時。常規高空觀測的局限性是只能觀測固定台站附近的高空大氣狀況。
分布
全世界探空站總數約1000個，能正常運行的不足600個；中國共有探空站124個。探空站的分布非常不均勻，在海洋上和人口分布稀少的地區，探空站數量很少。
高空觀測中，除探空站探測外，還有人工釋放的氣球和先進的氣象衛星探測。極軌氣象衛星上帶有垂直探測器，可以測量紅外到微波幾十個通道的大氣垂直向上的輻射，可以提取出有關大氣溫度垂直分布信息，雖然其垂直解析度與探空相比較低，但它可以彌補海洋上和陸地上人口稀少地區高空探測的不足，，對於完成高質量的大氣觀測和天氣分析預報具有重要的意義，但通過極軌衛星無法獲得大氣濕度和風的垂直分布信息 。
