随着全球气候环境恶化，全世界对气候生态的关注越来越密切，对气候环境越来越重视，为了对气候环境有更好的了解，世界各国都采用气象仪器来检测本地区，周边，及全球的气候，为了更快、更好、更准地检测出天气变化，各国气象仪器厂商及研究所研究生产出更先进的检测测量仪器，以便对未来天气变化有更好的了解，防止气象灾害对人类的伤害。以下是一些气象仪器的构造原理及用途。
一、电阻式气压仪(Aneroid Resistance Barograph)
1、用途：遥测大气压力用
2、构造原理：
遥测电阻式气压仪之构造与空盒气压计相似，均以空盒受大气压力而产生物理量变化，唯将指针或记录笔尖改为可变电阻器之刷棒，在一可变电阻器之间，随气压变化而滑动，而使通过之电流或电压发生变化，再以变换器使其输出信号改变为气压数值，以数字显示或以类比信号记录。
二、电容式气压仪(Capacitor Barometer)
1、用途：遥测大气压力用
2、构造原理：
其原理与圆筒振动式气压仪之类似，系利用大气压力挤压电容器而使其电流或电压改变的方法，而测得气压变化。此仪亦由感应器、变换器及显示或记录器构成。
三、 唧筒式水银气压计(Piston Mercury Barometer)
1、用途：校正大气压力量测仪器
2、构造原理：
其构造及原理与福丁式水银气压计相同，即不同者在水银槽之构造，唧筒式气压计之水银槽上下端均以不锈钢封闭，水银槽顶端开一管口，连接橡皮管到压力槽，其压力随压力槽之变化而变化。
四、山岳用福丁式水银气压计(Mountain Mercury Barometer)
1、用途：测量高山地区大气压力
2、构造原理：
其构造及原理与一般平地用福丁式气压计相同，但其安装方式可用三脚架支撑。
五、虹吸式水银气压计(Siphon Mercury Barometer)
1、用途：气压仪检定用
2、构造原理：
用一端封闭，管径同样大小之玻璃管，由开口部抽取管内空气至真空后，填入水银而成。测定时除其开口部打开，大气压力由开口部挤压，使另一端水银柱上升，其上升高度随大气压力大小而异，读取上下二端水银柱顶之高度差，即得气压。开口部亦可连接于检定压力槽，作为槽内压力之标准，以检定其他气压测器。
六、 圆筒振动式气压仪(Thin-walled Resonator Barometer)
1、用途：遥测大气压力用
2、构造原理：
圆筒振动式气压仪系由先端密闭薄膜圆筒之共振频率数之压力变化，以测空气压之仪器，其构造系由感应器、变换器，计算器及显示器等构成。感应器之构造为将薄膜圆筒共振器之外侧抽成真空，内侧则加压力，因此圆筒之共振频率即发生变化，测出其共振频率即可求得气压值。圆筒共振器之一端附有四片转换器，二片为驱动用，另二片则为侦测用，以侦测共振频率，并以此二组共振频率控制温度变化所造成之误差。
七、史普龙式水银气压仪(Sprung 's Mercury Barometer)
1、用途：自动记录大气压力
2、构造原理：
该仪器由Moreland氏在1670年发明，德国人A. Sprung氏加以改良。此种仪器之测压原理为气压计水银管下端插入水银槽之水银中，但并不固定，水银管之上端密闭真空，上有一吊环，悬挂在天秤一端之挂钩上，使之自然垂下，保持垂直。气压经水银槽中之水银以支持水银管中水银柱之高度另方面水银管顶之平面上也从外面接受气压之作用，但没有从管内而来之作用压力，因此水银管顶受气压压下之力以天秤他端之重量使之平衡，所以天秤随大气压力大小而移动，即可测得气压之变化。
八、 双管温度计(Sheathed Thermometer)
1、用途：测量气温
2、构造原理：
原理与单管温度计相同，构造则略有差异，即利用毛细管连接于圆形感应部，毛细管再固定于刻度板上。感应部连接外套管，外套管内填入乾燥空气，使不致因冷热而使水汽凝结于管壁，影响读数，外套管上端再与以封闭。双管温度计之好处在于刻度板因不与外界潮湿空气接触，所以刻度不致模糊，而内部之乾燥空气亦可隔绝辐射热之影响。
九、黑(白)球温度计(Globe Thermometer)
1、构造原理：
用玻璃制温度计，将感温球部涂成黑 (白)色封入玻璃制之套管内，玻璃套管球部作成球形，直径约 5.8 公分，刻度部分作成圆筒形，内径较温度计约大一倍，温度计插入后，用铜片在靠近球部及顶端各作一处支撑，然后除外管内侧抽成真空后封闭，测量辐射时与白球温度计同时使用，利用二者之差求得辐射量。
十、海水温度计(Marine Thermometer)
1、用途：测量海水温度用
2、构造原理：
温度计以水银作为感温液，最小刻度为0.2 ℃，测定范围 -15℃ ～ +45℃。温度计刻度部分以不锈钢套固定，感应部则插入以皮革制成之蓄水桶内，不锈钢套上端有一钩环，可以系上铁链或绳索。使用时，将铁链及温度计放入所需测量深度之海水中，俟皮革内之海水与其环境之海水温度均匀时，拉起温度表，即可读出该层海水之温度。
十一、毛发湿度计
1、用途：测量大气中湿度用
2、构造原理：
以一束脱脂处理后之毛发，上端固定在金属架上，下端连接槓杆和指针，杆上有可伸缩之小铜锤，使毛发伸直，顶端有一小螺丝，为调整指针之位置用，为使指针轴减少摆动，可装置游丝一个予以控制。毛发有很多细孔，当大气中湿度增加时，细孔吸湿而伸长，湿度减小时，细孔放出水汽而收缩，其变量带动指针，即可知湿度。
有些毛发湿度计刻度板有三排，上排为湿数，下排为相对湿度，将气温减去湿数即为露点温度。温度计亦有二种刻度，右方刻度为左面温度相当之最大水汽张力，最大水汽张力乘以相对湿度即得绝对湿度。
十二、氯化锂露点仪
该仪器系用镍照做成的测温电阻体，封入不銹钢制之保护管内，保护管外侧包上铁弗龙绝缘片，表面再用玻璃纤维胶带缠绕起来。其中以2 条传导线成螺旋型卷绕，使用时以3.8％之氯化锂液涂于导线上，导线上通以25VAC电压，氯化锂液与外界环境湿度平衡时，白金电阻测温体测镍之温度是为露点温度。在湿度实验室中时，通风速控制在1 ± 0.4m/s，比实际正常作业略小，温度控制在 25℃范围，量测结果如图六所示。原理与单管温度计相同，构造则略有差异，即利用毛细管连接于圆型感应部，毛细管再固定于刻度板上。感应部连接外套管，外套管内填入乾燥空气，使不致因冷热而使水汽凝结于管壁，影响读数，外套管上端再与以封闭。双管温度计之好处在于刻度板因不与外界潮湿空气接触，所以刻度不致模糊，而内部之乾燥空气亦可隔绝辐射热之影响。
十三、自记温湿度仪（Thermo-hygrograph）
1、用途：连续量测气温及湿度
2、构造原理：
以双金片为气温量测之感应部，以脱脂毛发为湿度量测之感应部。气温升降时，双金片随之变形，其变量以传动部机械放大，记录于自记时钟之上层记录纸上。湿度变化时，毛发亦随之伸缩，其伸缩量亦以传动部机械放大，同样记录在下层记录纸上。虽然很早就在市面贩售，但因单机之记录纸放大倍率较大，容易读数，所以至本局自动气象测报系统启用后，才被作为备品使用。
十四、百叶箱
1、用途：安置乾湿球温度计、最高最低温度计、通风乾湿计、自记温湿度仪、室内蒸发皿、草温计等。
2、构造原理：
百叶箱依其制作大小，可分为大型、中型、小型三种。大型者内部宽度为纵78.6公分，横93.6公分，高106公分。中型者纵横各65公分，高75公分。小型者为单重木板，亦称史蒂文生（Stevenson）式百叶箱，纵48公分，横62公分，高48公分，顶部平坦，略向南边倾斜。百叶箱应能满足下列条件：
（1）内部之温度分布均匀。
（2）内部之温度与箱外气温相同。
（3）能容纳放置之仪器。
（4）使用辐射热影响最小之材质。
为达上述要求，通常在百叶箱顶端装置抽风马达，以增强室内空气对流。并将百叶箱漆成白色，地面种植浅草，以减少辐射热之影响。
十五、蒸发皿（Evaporation pan）
1、用途：测量蒸发量
2、构造原理：
自土壤表面或自由水面因蒸发而失去之水量，称为蒸发量，之以水深亳米（mm）为单位。蒸发量之观测设备很多，所得结果不尽相同，120公分口径之蒸发皿，但本局为配合雨量杯之规格量测，仍继续使误差亦难评估。因此世界气象组织乃规定使用用20公分者，目前二者均使用，以作比较。20公分口径蒸发皿多为铜或不锈钢材料作成，直径20公分，深约10公分，开口处尖锐如刃，形同雨量器。器外套一向外弯曲同材质之栅网，以防鸟类窃饮器内之水。观测时先以雨量量杯量入定量软水，至一定时间（通常为一天），将水倒入量杯量之，二者差额即为蒸发量。
十六、乾湿计（Psychrometer）
1、用途：测量大气中之湿度
2、构造原理：
使用2支温度计，其中一支感温球部包上白色脱脂之纱布，系一棉线至水盂中，水盂盛入蒸馏水，使水盂之蒸馏水经棉线至纱布处，浸湿感温球部，是为湿球。大气中湿度大时，球部之湿气与大气之湿气平衡，温度保持恒定，若大气湿度降低时，湿球之水气蒸散而吸热，使温度下降。另一支温度计则未浸湿，是为乾球。因此以二者之温度差，可用Ferrel 氏之研究公式求得当时之湿度。
十七、银盘日射计Silver-disk pyrheliometer ）
1、用途：量测太阳光线垂直面所受之直达日射量
2、 构造原理：
木制圆筒底部有一表面漆黑之银制圆板，是为银盘。侧面有一曲管温度计，其感应部安置在银盘下方，圆筒内及银盘上面有数个光圈板，以约制进入筒内之阳光，同时避免风吹入筒内，并防止筒内产生对流。圆筒上面有白色圆板一枚，黑色圆板二枚活动快门。此圆筒架设在赤道仪式之架上，安装于四季不受障碍物影响之空旷之水泥台上，赤道仪与子午线面平行，温度计调在北边读数，圆筒开口则对准太阳。观测时从圆筒盖及活动快门盖住时开始，每经一定时间开关活动快门，并分别读取银盘之温度，而日射量即由日射引起之银盘升温及仪器常数求得。
十八、全天日射计（Pyranometer）
1、 用途：测量全天日射量用
2、 构造原理：
日射感应部在半球形玻璃罩下面，外部以圆形铸铁槽盛装，感应器系以锰（ Mangaan）及康铜（Constantan）作成之多数热电对连接而成，上面涂上黑色，半球形玻璃罩边以白色盖子罩住，以防辐射热影响测值。感应部受到太阳照射时，随温度差而产生热起电力，再以电位差计测之，即可求得全天日射量。全天日射计安装时，应选四周空旷场所为宜。
十九、太阳电池式日照计（Solar-cell sunshine recorder）
1、用途：测量日照时数用
2、构造原理：
太阳电池式日照计系日本中浅测器公司开发之产品，其感应部以三个太阳电池构成，分别装置于三角柱之二侧及顶端，二侧之太阳电池各自对准东西向，以接受太阳直射光，顶端之太阳电池则接受漫射光。为保护太阳电池乾燥及性能，外面套紧硬质玻璃罩，罩内填入惰性气体，使玻璃内侧不致产生雾翳，影响测值，下端装置于角度调整臂上，可随各地方之纬度调整其仰角。安装时，应注意三角柱过顶点垂直底边之直线，必须与子午线面平行。太阳电池在210W.m*-2时，会产生20mV之直流电压，因此量测20mV以上直流电压之持续时间，即可求得日照时数。
二十、最低温度计（Minimum thermometer）
1、 用途：测量最低温度用
2、 构造原理：
最低温度计以酒精为感温液，形如一般温度计。唯管顶上有一膨胀室，储存微量空气，藉其所生之压力，以减低酒精之蒸发。管孔切面为圆形，管径较一般水银温度计为大，管内有一指标，可上下滑动，指标用黑色或青色玻璃制成，两端成球状，中间之轴甚小，以减少摩擦。酒精柱之顶端因酒精之表面张力及附著力之作用，成一新月形凹面。温度上升时，酒精膨胀绕指标而上升，指标停留不动；温度下降时，酒精柱冷缩，其凹面接触指标右端后，将其向左拖曳而行，故酒精柱顶端所示者为当时之气温，指标右端所示者为此一段时间内出现之最低气温。最低温度计球部有些作成叉形，其用意在于增大对空气之接触面积。
二十一、探空仪（Rawinsonde）
1、用途：探测大气中各高度之重力位（压力）、温度、湿度、风向、风速等要素。
2、构造原理：
探空仪分为发射机及接收机二大部分。发射机内有压力、温度、湿度 ( 即P.T.U ）等感应部，亦有探测臭氧层之专用探空仪，内加装臭氧感应器。发射机携在填充氢气之汽球上，以每分钟 350公尺之速度上升，测得各高度之压力、温度、湿度资料，依序发出信号，由接收机接收，而风向及风速之量测则由汽球之移动水平角及仰角，加以计算，移动方向即为风向，移动速度即为风速。接收机接受之信号，储存在PC 电脑中，并加以整理，可自动绘制斜温图，印出特性层及日报表，自动编制气象电码，直接传送到气象预报中心使用。本局现有板桥、花莲、永康、东沙岛及南沙岛等探空站，（永康不定期观测，东沙及南沙委托海军观测），除南沙岛外，各站均使用同型之接收系统，第一套系统在民国七十三年启用，为当时最新之全自动探空系统。