气象预测对日常生活及生产指导具有重要的意义，从古至今人们采用了各种手段来研究天气变化，以便用于实际参考。尤其是在科技文明并不发达的农耕时代，天气条件对农业和军事的影响非常大。直到上个世纪六十年代以后，气象卫星及相关先进计算、测量技术的出现，人工天气预报才有了比较大的进步。随着社会的进步和发展，越来越多的工具被用到气象预测上，探空气球便是其中较为廉价、方便的一种。

探空气球依靠空气浮力上升，通过搭载的各类气象仪器收集、测量所需的数据，然后传回地面中心。其中，温度传感器、湿度传感器和气压传感器是这些仪器中比较常见的测量元件，它们分别用于获取气球在上升时温湿度和气压数据。但仅仅只测量是还不够的，同时还需要知道测量所在的区域。因此，还需要通过GPS模块来确定探空气球的经纬度。而后，再结合由气压推算出的海拔高度，这才算是做到了真正的三维空间气象数据测量。