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Auf meteorologische Messungen und Beobachtungen ausgerichtete Satelliten heißen Wettersatelliten. Polarumlaufende und geostationäre Wettersatelliten liefern im Rahmen der Weltwetterwacht ein nahezu lückenloses Bild der Wettervorgänge in der Troposphäre. Hochauflösende Satellitenbilder zeigen in den Wetterberichten des Fernsehens eindrucksvoll die großräumige Wolkenstruktur.

Im engeren Sinne versteht man unter Satelliten künstliche Himmelskörper, die die Erde umrunden. Wettervorhersagen stützen sich heute in starkem Maße auf Daten von Wettersatelliten. Die Beobachtung der Erdatmosphäre und der Erdoberfläche vom Weltraum aus bietet die Möglichkeit, in globalem Umfang Informationen in hoher zeitlicher, räumlicher und spektraler Auflösung zu gewinnen. Die herkömmlichen Wetter-und Klimabeobachtungen vom Boden aus weisen dagegen große räumliche Lücken über den Ozeanen und unbewohnten Gebieten auf.