长期观测证实：在晴朗微风的夜晚，地面热量迅速向外辐射散失，地面得到充分冷却，近地面层的空气温度随之降低。如果接近地面的空气层相当潮湿，空气中的水汽就会很快达到饱和而凝结成雾，气象学上称之为“辐射雾”。清晨，随着太阳升高，地面温度逐渐回升，空气中的水汽又重新回到不饱和状态，雾也随之消失。
“雾不散就是雨。”如果晨雾一直维持不散，当天色变得更加阴暗时，往往会出现降雨。这是因为白天雾不散，表明有锋面过境，在雾的上空有浓厚的降雨云团存在，细小的雨滴在下降过程中不断蒸发，就会在近地面处凝结形成“锋面雾”。浓厚的降雨云团使阳光不能透过，导致近地面空气温度较低，而空气中的水汽在得到不断补充的情况下始终处于饱和状态，雨滴在下降过程中也不再蒸发而直接降落到地面上，这样就形成了雾中雨。
“久晴大雾兆阴雨，久雨大雾转晴天。”在久晴不雨的天气下，尽管昼夜温差较大，但因空气较为干燥，也难以形成雾。一旦出现雾，表明这个地区有大量暖湿空气自远方移来，使空气变得潮湿，此时若遇冷空气入侵，就会成云致雨。相反，如果总是阴天下雨，云层就像棉被一样笼罩在大地上空，使地面不易散热降温，很难形成雾。一旦出现大雾，说明阴云已经消散，“棉被”已被揭开。大雾散后定是晴好天气。
此外，民谣“早晨起雾天气好，夜里起雾雨绵绵。雾色发白是晴兆，雾色灰沉阴雨连。雾上山头有大雨，雾下河谷艳阳天”，也生动地反映了雾与天气的关系。
看星星如何传达天气变化的信息
晴朗无云的夜晚，当你仰望星空时，会发现满天星斗各具姿态：有的在微微闪烁，有的在轻轻跳动，有的忽暗忽明、时隐时现，好像在向你眨眼。这是小星星们在向你传达天气变化的信息。
我国劳动人民很早就注意到星星变化与天气变化的关系，积累了不少观星测天的经验：“星星眨眼，有雨不远。”“星星密，雨唧唧；星星稀，晴一圩。”“天上星星跳，必有大雨到。”“落雨见星，难望天晴。”“月亮长毛，大雨滔滔。”
夏日的夜晚，若云量稀少，星星看上去密而亮，一般是晴天的征兆，故有“伏夜星星稠，明日晒死牛”之说；若银河星系很清晰，预兆次日晴热无雨，故有“有天河，无地河”之说。“久雨星光现，来日雨更狂。”在持续性的降水天气形势下，夜间低空因气温下降，空气下沉，会暂时使云层裂开现出星光。如果形成降水的天气系统移动缓慢或停滞不前，那么，次日白天仍会因气温升高上升气流加强而继续降雨。“夜里星光明，明日天气晴。”云层在夜间消散较快，能见到大范围星光；如果继续维持下去，说明降水系统已经移走或减弱消失，第二天的天气将转晴。
包围地球的大气层处在不断变化和波动中，空气密度分布很不均匀。受温度、水汽的影响，空气密度在不断地变化。星光在通过疏密不均的大气时，会发生折射，变换自己前进的路径。这样，我们看到的星星自然会忽明忽暗，闪烁跳动。大气层处于不稳定状态，空气密度变化大时，星光闪烁现象就明显；大气层很稳定，空气密度变化小时，星光闪烁现象就减弱。久晴之后，若发现星光闪烁加剧，这意味着上空出现了冷暖不同的气流，空气密度发生了较大的变化，预示天气将要转坏。目前，我国沿海一带的气象台站，常通过对星光闪烁的速度、方位和颜色的观察来预测热带风暴的影响。
民谚“人黄有病，天黄有雨”，
有科学道理吗？天空的颜色变化多端。我们常看到晴朗的天空是蔚蓝色的。天气越晴朗，天空的蓝色越澄澈。当天气变坏时，天色是晦暗的、混沌的，好像天穹要压下来似的。雨过天晴，太阳一出来，碧蓝如洗。因此，根据天空的颜色可以预测未来的天气。过去人们一直认为大气本身就是蓝色的，后来经过观察与实验，确定大气是无色的。天空的蔚蓝色，是阳光在穿越大气层时受到尘埃、水汽和其他微粒的散射作用所造成的。当空气中微尘、水汽增多时，天色就显得混浊。散射光中的长波光线与短波光线相混合，天空蓝色中就会添加白色，成为带灰白色的淡蓝色。根据这一道理，人们可以从天空蔚蓝色的纯净程度来推知大气中微尘和水汽的多少，预测未来天气。当天空由蓝色逐渐变成灰白、灰黄时，预兆天气将变坏。湿度如果很小，表示大气中多粗粒沙尘，那就是风兆了；湿度如果很大，表示大气中水汽增多，天气可能转阴雨。民谚“人黄有病，天黄有雨”，是有科学道理的。
我国古代咏霞的诗词和用朝暮霞光来测天，说法颇多，其中“朝霞不出门，晚霞行千里”流传最广，最具代表性。这是由于我国大部地区位于西风带，一年中降雨的云大部分时间是随高空的西风由西向东移动的缘故。当早晨东方天空出现红霞而西方天空布满云层时，预示西方的云层将很快随西风向东移到本地上空，中午前后可能有风雨。晚霞出现，一般表示西方没有厚的云层，地平线下的太阳余晖能够照射到天空映成红霞，预示天气将晴好。
在观测云、能见度、天气现象时，还可以对大气混浊度进行系统的连续观测。把天空的蓝色按其深浅度分为0~5级，自制“天色蓝度表”。每天进行对比观测，记录其等级，再参照天气系统和其他气象要素的变化，来预报未来天气。
为什么许多动物会预报天气呢？
1787年，法国拿破仑的军队攻破荷军防线，长驱直入。面对势不可当的敌军，荷兰人开启了各条运河的水闸，掘开水坝，用洪水阻挡法军的进攻。汹涌的洪水将法军围困在一个“孤岛”上，使拿破仑的军队陷入困境。这时，一名法国士兵发现一只蜘蛛在不停地往自己身上缠丝。面对这一奇特现象，这位士兵认为：蜘蛛肯定是因为怕冷才往自己身上缠丝的，说明寒潮很快就要来临。指挥官听说后，立即向法军统帅皮舍格柳（拿破仑的老师）报告。皮舍格柳当机立断，立即下达停止撤退的命令。不久，寒潮果然来临，一夜之间，江河封冻。法军绝处逢生，士气大振，迅速踏冰越过瓦尔河，经过激战，终于占领了荷兰军事要塞乌德勒支城。从此，蜘蛛具有预测天气的本领为人所知。
为什么许多动物会预报天气呢？这是因为自然环境非常严酷，动物为了求得生存繁衍，在几亿年的进化过程中，对天气变化逐步形成了一种本能的反应，能在天气发生变化之前便有所感觉并采取保护措施。而人类正是通过对动物的长期观察才认识到：动物在不同时间里的各种表现，预示着某种天气将会出现。
在自然界中，有许多动物能对未来的天气做出较为准确的预报。据不完全统计，具有这种“特异功能”的动物有600多种。
“蜘蛛收网，有雨不过晌；蜘蛛织网，天气变晴朗。”蜘蛛忙于织网，预示天气晴好；蜘蛛若躲在角落里不动，表明12小时内将有大风雨出现。原来，蜘蛛腹部的后端有6个吐丝器，吐丝器有1000多个小孔。降雨前，空气湿度增大，潮湿的空气将吐丝器“堵住”，吐丝器就会发出警报：“天要下雨！”于是，蜘蛛就躲藏起来。当天气转晴时，空气湿度缓缓下降，吐丝器会及时通知蜘蛛：“天要晴了，快醒醒吧！”这时，蜘蛛会伸伸懒腰，然后又开始编织新网捕捉食物。
“蜜蜂出巢天气晴”，“蜜蜂不出工，大雨要降临。”在晴朗的天气里，花蕊易散发出香气，分泌出甜汁。蜜蜂便起早贪黑，忙碌于百花丛中。蜜蜂若集体待在巢中歇息，就意味着气压降低，空气湿度增大，天气将要变坏。蜜蜂还能准确地估算出几分钟后将有大雨，而抓紧时间采蜜，并及时安全地返回蜂巢。秋天，蜂巢入口如果开得很大，预示暖冬将要来临。
“蚂蚁垒窝要落雨。”蚂蚁在雷雨来临前要封闭蚁穴入口，蚂蚁若将蚁穴搬迁到树上，预示将有大暴雨出现；秋天，蚂蚁若将蚁穴造得很高，便是寒冬即将到来的征兆。
“雨中闻蝉叫，预告晴天到”；“蝉声长鸣转晴，短鸣有雨”；“知了鸣，天放晴”。蝉的胸和第一腹节之间有发声器。有人把蝉鸣声录音复制并绘制出音频曲线，再与气象站的毛发湿度计自动记录曲线相比较，发现蝉对湿度的变化十分敏感。烈日当午，群蝉齐鸣，那悠扬的蝉声跃上高频区，此时正是空气湿度下降时段；当湿度增大时，蝉的声音会变得低沉，鸣叫次数明显减少。
蟋蟀在晚间高歌，第二天肯定是个阳光明媚的好天气。蜻蜓飞得高而平稳，则预示着晴天；若是上下翻飞、成群乱窜，甚至闯入室内，几小时后暴雨就会来临。
青蛙是人们熟知的“晴雨表”。青蛙总是趴在岸上高处捕食昆虫，说明天气晴朗干燥，近日无雨；青蛙如果钻进水中不出来，或者隐蔽在植物下面，预示将有阴雨天气。这是因为昆虫晴天时高飞、阴天时则贴近水面飞行的缘故。“青蛙哑叫，雷雨前兆。”青蛙是用振动声带鸣叫的动物。雄蛙除振动声带外，在咽喉两侧还有一对外声囊鸣叫时鼓出两个大气囊，使得声音更加洪亮。晴天时，青蛙一连要“呱！呱！咯！”地叫三声以上，稍停几秒钟以后再叫，声音洪亮而清晰。但在雷雨来临之前，青蛙叫声就显得有些嘶哑，而且一般叫两声就停下来，休息几秒钟后再叫。音量很不均匀，第一声大，第二声小。
“雨蛙叫，大雨到。”雨蛙大多数为绿色，脚趾上有圆形吸盘，能爬到树上和玉米、高粱等高秆作物上捕食。晴天，雨蛙一般躲在树下阴凉的草丛中或潮湿的土穴里。只有在大雨、暴雨将要来临，空气湿度增大时，它才出来捕食，并且会发出小鸡一般的叫声。
“癞蛤蟆出洞，下雨靠得住。”癞蛤蟆是两栖动物，它的肺呼吸功能弱，还要靠皮肤来帮助呼吸，因此需要经常保持皮肤湿润。癞蛤蟆很怕阳光和干燥天气，喜欢阴凉和潮湿的环境，所以，天晴时总是躲藏在阴暗潮湿的洞穴里，到晚上才出来活动。只有在天空阴云密布快要下雨时，癞蛤蟆才会在白天爬出来寻找食物。
泥鳅若在水中上下翻腾，焦躁不安，使水面冒出很多气泡时，则表明气压低，预示不久将下雨或刮偏北风；反之，泥鳅若静栖水底，则说明水中氧气充足。气压较高，未来天气晴好。
当乌龟把脖子伸得长长的露出水面时，说明气压低，水中含氧少，第二天有雨；若乌龟把脖子缩进体内并栖息在水底，则次日无雨。
观察动物的生活习性如同观赏奇花异草一样，不仅能够培养我们的观察能力、丰富我们的知识、增添生活的乐趣，而且还会使我们更加热爱大自然，保护自然。
你能根据鸟叫做出准确的天气预报吗？
经过长期的物候观测发现，鸟类对天气变化十分敏感。每当天气发生变化之前，鸟的鸣叫声和生活习性就会发生某种改变。“细雨鱼儿出，微风燕子斜”；“天晴花气漫，地暖鸟声和”。这些优美的诗句，不仅给人以艺术上的享受，而且让人们从中了解到鸟类具有测天的特殊本领，启发人们根据鸟的种种表现做出准确的天气预报。
被称为“晴雨表”的麻雀，在晴天的早晨总是东跳西跃的，不断发出“唧唧喳喳”的叫声，这表明天气将继续晴好。麻雀若缩头缩脑地躲在屋檐下，发出“吱—吱—”的叫声，则预示阴雨天气即将来临。
“仰鸣则晴，俯鸣则阴”，是古代《禽经》中关于喜鹊能预测天气的最早记载。清晨，喜鹊如果在树上活蹦乱跳，发出清脆婉转的叫声，表示当日天气晴好；若在枝头间来回蹦跳，低头乱叫，则预示未来24小时内将有阴雨天气出现。喜鹊若忙碌地贮存食物，则预示不久将有连绵阴雨天气出现。
“燕子飞得低，快快备蓑衣。”燕子是捕捉飞虫的能手。燕子低飞，预示天将下雨。因为下雨前，空气湿度较大，昆虫薄膜似的翅膀遇湿变重，所以飞不高，只能在低空盘旋。燕子为了捕食这些飞不高的昆虫，只得低飞，好趁雨前饱餐一顿。
“子夜杜鹃啼，来日晒干泥。”杜鹃在夜晚鸣叫，预示次日白天晴朗少云，天气由冷转暖。
“鹧鸪始鸣，割麦插禾不停”；“燕子巢边泥带水，鹧鸪声里雨如烟”。鹧鸪的各种叫声，常是不同天气的预兆。晴好的天气里，它不急不慢，“咕咕咕，咕咕咕”地叫着，声音清脆，没有拖音；晴转阴雨时，它就连叫“咕咕—咕，咕咕—咕”，声音嘶哑，后一个“咕”叫声重，拖音长。
“乌鸦沙哑叫，阴雨就来到。”乌鸦在晴天发出“像口中含水”的叫声，预示将有阴雨天气出现；若是在雨天发出叫声，则预示雨将继续。乌鸦在河里“洗澡”后，停在高枝头上，预示有大风；停在低枝上，预示将下雨。乌鸦若在高空飞行时发出嘶哑的叫声，预示天将下雨或刮大风；若在低空飞行时发出单调的鸣叫，则预示天气晴朗。
黄鹂鸣声似长笛，预示天气晴好。它若发出像猫叫的声音，往往会转为阴雨天气。
画眉在树枝上欢蹦乱跳，不断鸣叫，是晴好天气的预兆。它若隐居枝头，行动诡秘无声或销声匿迹，则雨天将至。
“鸭子潜水快，天气要变坏。”鸭子在水上忙于觅食，预示大雨将至。
候鸟大雁秋天南飞早，则北方冬天冷得早；飞得迟，则冷得晚。春天大雁北返的早迟，是当地天气转暖早迟的先兆。若不见雁南飞，必是大暖冬。
气象雷达是如何大显身手的？
自然界瞬息万变，尤其在炎热的夏天，常常烈日当空，天高云淡；突然，乌云密布，狂风大作，闪电接连不断，暴雨夹带着冰雹，猛烈地冲刷着大地；不久，又晴空万里，碧空如洗。整个过程前后只有几十分钟或个把小时。像这类生成快、移动迅速、范围又只有几十到上百千米的小天气系统，在天气图上有时根本反映不出来。如果用气象卫星去捕捉，就如同用大网捞小鱼。因为整个天气过程，在卫星云图上仅表现为米粒大小的一点云，很容易被忽略。然而，在这种情况下，从下往上扫视的气象雷达却可以大显身手。
雷达是在第二次世界大战中，由英国物理学家阿普顿发明的。
1940年，法国投降以后，英国处于被德国法西斯吞并的危险之中。阿普顿等爱国科学家为保卫祖国，抗击德军入侵，都投身到这场正义战争中。为了打击空中强盗，阿普顿产生了用无线电波进行探测的想法。阿普顿认为：在无线电波中，微波穿透力强，只有在遇到目标物时才会产生反射。根据无线电测距原理，在发射无线电波后，只要能接收到从敌机上反射回来的回波信号并在荧光屏上显示出来，就可以很容易地确定敌机的大小、方位、距离和高度。经过反复实验，世界上第一部雷达研制成功。雷达成为英国防空部队的“千里眼”，使英国空军在一比十的劣势下，屡屡击败不可一世的德国空军。战后，军事评论家认为：“科学使同盟国赢得胜利，而最好的证明就是雷达。”
人们用雷达搜索空中敌机时发现，云、雨和飞机一样也会反射雷达发射的电波，并被雷达显示出来。为了排除“干扰”，雷达技师们绞尽脑汁，不断改进，但收效甚微。然而，这种“干扰”却给气象学家很大的启发。原来，视线以外无法感知的云、雨，可以用雷达来测定。这就促使了大气遥感探测的兴起。所谓遥感探测，就是观测仪器不直接接触被测物体，而在远处通过“波”来测出物体的特性。