温、湿梯度的观测

温度和湿度的观测仪器仍然只限于干湿球温、湿度计，也只有它们能达到精度的要求.但是它们的防辐射通风管的防辐射性能成为其控制精度的重要关键.一般的阿斯曼通风干湿表也只能达到0.1～0.2℃的精度，而梯度观测的精度应优于0.03～0.05℃。

风速廓线的观测

现行最常用来测量风速廓线的仪器仍然是风杯风速计，多选用微气象等级的风杯，起动风速在0.2～0.4 m/s,长度特征尺度L在1 m左右，对于这种风速计为制作工艺要求较严，保证其技术指标维持高度的一致性.从风杯的工作原理分析，工艺高度一致的风速计可以保证其检定曲线的一致性，保证其输出信号是典型的方波脉冲，其高低电平准确以及互相一致.否则很难获取光滑精确的风速廓线.尽管如此，风速计在进行测量前后仍需放置于同一高度上进行水平比较.以便校验出相互之间的系统偏离。

土壤热通量的观测

近地面热量平衡方程为

E^*=H EL G

式中，E为净辐射，H为湍流交换引起的感应通量，EL为由于地表蒸发或凝结引起的潜热通量，G为向土壤深层或其相反方向的热通量，净辐射的测量完全依赖于辐射仪器，一个向上的短波幅射仪器，一个向上的长波辐射仪器以及同样型号向下的短波和长波辐射仪器，这四个量的代数和即为净辐射。

土壤导热系数的测量可借助人工源散热体来完成，为求得简单的数学表达关系，可供选择的散热体形状有球体和无限长细圆管两种，达到一定细长比的铜管可以近似认为是无限长线状散热体。