Para que la predicción del tiempo sea de calidad, es muy importante que los datos meteorológicos observados inicialmente sean precisos. Los observatorios meteorológicos aportan información que sirve como base al pronóstico. La meteorología está estrechamente ligada a los avances de la tecnología, ya que con esto se puede tener capacidad de reacción más rápida ante fenómenos meteorológicos peligrosos y se puede auxiliar en los complejos análisis y pronósticos que generan diariamente los especialistas, como por ejemplo, el papel que desempeñan los modelos numéricos de predicción.
Sin embargo, la base de todo buen pronóstico y buen análisis está en la capacidad que tenga el meteorólogo para observar e interpretar las variables y señales que la atmósfera esté dando. Es por eso, que lo primordial para empezar una predicción eficaz es tomar los datos de las estaciones meteorológicas. Estas se componen de un grupo de observadores, si son del tipo Convencional, pues las Automáticas no necesitan presencia de una persona para su funcionamiento.
Un observador meteorológico tiene entre sus funciones: observar y registrar las condiciones meteorológicas de la atmósfera, dígase temperatura, viento, visibilidad, nubosidad, presión, lluvia, humedad y radiación solar entre otros, para su uso en la predicción del tiempo y en la climatología. De esta forma, suministran la información recopilada a través de varios canales de comunicación que requieren los usuarios del Instituto de Meteorología y de otras entidades internacionalmente.
Para ello, deben conocer a la perfección el manejo de los distintos instrumentos de medición, como por ejemplo el Pluviómetro, el anemorrumbógrafo, el Heliógrafo o los Termómetros por solo citar algunos. Una vez que el observador captura los datos, los codifica en un formato llamado SYNOP. Este informe codificado se envía cada tres horas a la red internacional de reportes meteorológicos y está disponible para todo el mundo y sobre todo, para todos los meteorólogos.
Pero no solo los datos de la superficie terrestre son los que se necesitan para conocer el Estado de la Atmósfera, sino, otro tipo de mediciones realizadas con sondeos aerológicos y mediciones en el Océano. El primero, va registrando los valores de las variables meteorológicas a medida que asciende en le Tropósfera hasta llegar a alturas cercanas a 12 kilómetros, mientras que el segundo se hace desde barcos o boyas que también miden esas variables en lugares donde el humano por lo general no está permanentemente.
En algunos países, sobre todo en casos de desastres naturales, se recurre con frecuencia a los voluntarios para efectuar mediciones y transmitir datos casi en tiempo real sobre precipitación, temperatura y niveles fluviales, entre otros, para utilizarlos en avisos de alerta a las poblaciones amenazadas. Observadores voluntarios de tempestades proporcionan información sobre el terreno e información actualizada que complementa con frecuencia la aportada por radares y satélites meteorológicos. En Cuba, tenemos también estos observadores voluntarios, diseminados por todo el archipiélago y que son de gran ayuda allí donde no tenemos forma de recibir reportes con frecuencia.
El tiempo y el clima no conocen fronteras nacionales. Por lo tanto, la cooperación internacional a escala mundial es esencial para el desarrollo de la meteorología y de la hidrología operativa, así como para obtener los beneficios de su aplicación. Las redes de observadores del tiempo y el clima, y la cooperación internacional en materia de meteorología, que se desarrollaron simultáneamente en el siglo XIX, han crecido y cobrado impulso sin cesar desde entonces.
Entonces, además de los meteorólogos previsores, los meteorólogos de los medios y los investigadores, hay que tomar muy en cuenta al personal de las estaciones, ya que su trabajo es el cimiento para que la meteorología sea útil y operativa.