100年前的1903年12月17日，怀特兄弟创造了历史上第一架飞机。上午10时35分，德裔美国人、自行车修造匠威尔伯·怀特和奥维尔·怀特兄弟在美国北卡罗来那州用一台12马力的内燃机将自制飞机“飞行者”号推离地面，在12秒的时间内飞行了36.58米，进行了被世人公认的人类首次有动力飞机载人飞行，人类从此进入飞行时代。今天，怀特兄弟也许没有想到，他们发明的叫做“飞机”的航空器，不仅成为人们出行离不开的工具，还在全球大气探测中作为探测器的载体，起着越来越重要的作用。

 

　　2002年全球每天约有13万份来自民航飞机的气象探测报，进入2003年已经达到了17万份左右。这些气象报告，观测高度从地面延伸到13千米高空，是除气象部门的常规地面、高空观测资料以外，观测范围最广的仪器实地观测气象记录。民用飞行器构成的实时提供近地面和高空气象数据的大气探测平台，已经成为新世纪全球大气探测的重要手段。

 

　　飞机出现后不久的1919年，在第一次世界大战期间，美国天气局为了获取高空气象资料，就在当时美军使用的活塞式战斗机上捆绑了“高空气象计”，机场气象人员将飞行过程中的温度、气压和相对湿度记录，编发飞机观测报应用于天气分析。1931年，在芝加哥等地利用日常飞行获取气象观测数据成为当时高空气象资料的重要补充，同时也为飞机的安全提供了新保障。但二次大战后这种具有一定规模的在常规航空活动中开展气象观测的活动几乎处于停止状态。上个世纪70年代，出现了采用飞机上双向地对空数字通讯设备ACARS（飞机通讯转发和发报系统），可以在不干扰飞行员与地面进行正常通讯的同时，实时报告气象观测结果的实时传输技术，引起了国际气象界的广泛关注。在气象和民用航空部门的共同努力下，携有改进的ACARS系统的民用飞机于1979年8月进行了首次成功的飞行，之后民用航空气象观测有了迅速发展。

 

　　到20世纪90年代中期，以美国和加拿大为主的航空气象报平均每天达到了约两万多份。世界气象组织在1998年开始协调全球航空自动气象报（一般被称为AMDAR，即飞机气象资料中继）并专门成立了AMDAR委员会，通过GTS交换AMDAR资料，实现全球共享。和已有的气象观测相比，航空气象观测具有显著的优势和特征。例如，航空气象观测除了少量报告机场跑道的气象状况外，其主要目标是探测高空大气状况，正好是全球高空观测每天仅进行两次的重要补充。航空资料在时间分布上相对要密集得多，而在空间分布上，航空气象报的最大优势在于有大量跨大洋飞行的航空器可以传回海面上空的气象信息，而探空网在大洋上几乎是空白。另外，航空大气探测维持的费用相对低廉。根据估计，在美国飞机起飞获得的大气层结廓线信息的费用为20美分，在欧洲费用也仅为2美元，远远低于每次探空的平均费用300美元，目前应用范围越来越广的AMDAR廓线，成本不过1.2美元，而GPS探空仪的成本则要200美元。所以，AMDAR报告日益成为WWW全球观测系统的重要组成部分。

 

　　航空气象观测存在的一些局限，如就某一个地方来讲，航空报的数量在傍晚的高峰段和凌晨的低值期能够相差4倍。而能够提供较多近地层气象信息的民航货运飞机，在周末基本停止飞行。当出现恶劣天气使得天气数据更为珍贵时，航班的大量削减则使航空气象数据减少8％以上。另外，从航空资料的地域分布来看，最为明显的特征是发达地区，尤其是在一些作为空中交通枢纽的大城市和一些主要的空中航线上，观测资料密集。而在一些欠发达的地区则很少有航空气象报发出。虽然受到以上限制，但由于航空气象观测数据量巨大，它们的应用证明了其在当前主要以数值预报模式作为预报和研究手段的气象业务和研究中航空气象观测资料的巨大价值。例如，当机场附近没有探空站，飞机起飞和降落时得到的大气廓线数据是最好的替代资料；航空气象资料在海洋上得到的海洋逆温层观测数据，大大改进了海面雾和层云的预报；航空气象观测在大气边界层和近地面得到的资料，对于预报和研究危害性很大的低层风切变、急流导致的剧烈湍流等现象都有不可替代的作用；具有较高时空分辨率的航空气象观测数据在中尺度气象研究上具有特殊的意义。

 

　　我国在2001年加入AMDAR委员会以后，通过气象和民航部门的协作，又在2002年9月建立了民航气象数据库与中国气象局之间的通讯线路。目前我国很多航空公司的飞机上也装载了自动传感器，民航通讯数据公司在国内布设80个站点，基本上覆盖了全国航路