Piranômetro: indica a temperatura em graus Celsius (°C) do solo em diversas profundidades.

Evaporímetro de Piche: registra, simultaneamente, a temperatura (°C) e a umidade relativa do ar (%).

Anemógrafo: registra continuamente a pressão atmosférica em milímetros de mercúrio (mm Hg) ou em milibares (mb).

A Organização Mundial de Meteorologia (OMM) desenvolve um programa mundial voltado ao intercâmbio de informações meteorológicas entre os países e à previsão de tempo, composto de três sistemas: Sistema Mundial de Observações, Sistema Mundial de Preparação de Dados e Sistema Mundial de Telecomunicações. Entretanto, o pequeno intercâmbio de informações entre os países constitui um problema na aquisição e distribuição de dados.

Os satélites meteorológicos geoestacionários (a centenas de quilômetros de altitude) medem a distribuição vertical da temperatura e umidade atmosférica, temperatura da superfície dos oceanos, concentração de ozônio e cobertura de gelo, enquanto os satélites de órbita quase polar (órbita equatorial a 36.000 km de altitude e velocidade angular igual à da Terra) fornecem imagens periódicas durante o dia, na faixa do ultravioleta, permitindo informações sobre nebulosidade, massas de ar, temperatura, radiação solar, chuvas, tufões e furacões em grande área do globo, auxiliando nas previsões a longo prazo.

A previsão climática moderna de médio e longo prazo ( dias a meses de antecedência) alia previsão numérica aos prognósticos sinópticos com indicação de frentes de massas de ar, cartas de vento, de temperatura, de divergência de umidade, diagramas adiabáticos. O uso dos dois tipos de previsão soma as vantagens de ambos. O método numérico permite menor antecedência na previsão e é menos objetivo do que o sinóptico, que permite corrigir os diagnósticos do modelo numérico em pontos em que as estimativas são menos precisas.

O desenvolvimento de sensores meteorológicos, com sistemas automáticos de aquisição de dados, tem permitido melhorar a qualidade e a distribuição espacial das observações de superfície. Possibilita ainda, aumentar a densidade de pontos sobre os oceanos e locais inóspitos. Os radares permitem monitorar as precipitações e os eventos meteorológicos adversos, com informações a muito curto prazo sobre sua extensão e progressão espaço-temporal.

O balanço de radiação de ondas longas na superfície é a contabilização entre a radiação emitida e absorvida pela Terra, sendo que este último termo é função apenas da radiação solar incidente.

O regime térmico de um solo é determinado pelo resfriamento de sua superfície, pela radiação solar e pelo transporte convectivo de calor para seu interior.

O aquecimento da atmosfera próxima à superfície terrestre ocorre somente pelo transporte de calor latente a partir do resfriamento da superfície pela radiação atmosférica.

O albedo de uma superfície é um dos fatores que modificam o balanço de energia, participando dos processos que condicionam a quantidade de radiação disponível.

A aptidão climática de áreas de cultivos agrícolas é um dos objetivos do zoneamento agroclimático, que se restringe à produção de mapas de aptidão para as espécies nativas.

O zoneamento agroclimático preocupa-se primeiramente com o macroclima, sendo realizadas observações em postos meteorológicos padronizados para caracterização do clima regional.

Com pouca influência no balanço hídrico, a evapotranspiração real é comumente desprezada em estudos de zoneamento agroclimático.

Como instrumento de política agrícola e gestão de riscos na agricultura, o zoneamento agrícola é ainda complexo de ser realizado e de difícil entendimento e adoção pelos produtores rurais.

Fatores macroclimáticos estão ligados à cobertura do terreno, pois as características da cobertura local atuam como isolante térmico, armazenando calor.

Geadas são também observadas na parte sul da região Nordeste, quando massas polares marítimas com ventos soprando de oeste e sudoeste atingem a região e reduzem a temperatura local.

Em geral, a geada ocorre quando a temperatura do ar próximo à superfície é inferior a 0 ºC e a umidade relativa é elevada.

Enquanto a geada branca ocorre em função do intenso resfriamento radioativo noturno e da baixa concentração de vapor de água na atmosfera, a geada negra ocorre em resposta à condensação do vapor de água e seu posterior congelamento sobre as plantas.

Com o aumento das concentrações de gases do efeito estufa na atmosfera, espera-se, globalmente, aumento na taxa de evaporação e, portanto, redução na salinidade de corpos hídricos.

Os eventos como o fenômeno El Niño terão uma frequência de ocorrência menor com o resfriamento da troposfera em resposta ao aquecimento global.

Emissões excessivas de CO2, CH4 e N2O têm sido apontadas como as principais ações antrópicas responsáveis pelo aumento da temperatura global verificado nos últimos anos.

Mudanças no uso do solo, particularmente a substituição de florestas nativas por áreas agrícolas ou pastagens, são apontadas como medidas positivas para redução das emissões de gases do efeito estufa para a atmosfera.

Segundo a classificação de Koppen e estudos meteorológicos, a estação chuvosa na região semiárida nordestina é caracterizada por apresentar baixos índices pluviométricos que restringem-se a poucos meses.

As regiões Norte e Nordeste apresentam temperaturas médias mensais muito variáveis durante o ano, caracterizando o clima quente desses locais e a elevada amplitude térmica anual.

A localização do território brasileiro na borda oriental do oceano Atlântico, associado ao relevo condicionado aos seus poucos macrossistemas atmosféricos determinam uma baixa variabilidade climática no país.

Ao longo do território brasileiro existem regimes de precipitação de chuvas e de temperaturas bastante semelhantes, apesar da baixa variabilidade climática entre as regiões.