Oltre alle misure, utilizziamo anche le osservazioni per descrivere il tempo. Queste osservazioni possono essere:
- immagini
- rapporti
- blog
- sensori privati
Dato che le misure coprono soltanto una piccola parte della Terra, ogni altro modo di ottenere dati ed informazioni meteo sono interessanti ed utili per validare e migliorare i nostri risultati.
Le osservazioni possono essere utilizzate per procedere a validare i modelli, nel post-processing di essi, per verificare se un evento si è realmente accaduto o no e per confrontare alcuni dati ad una scala locale o per descrivere fenomeni localizzati (come per esempio raffiche di vento, turbolenze, temporali, grandine, tornado). Ciò permette di migliorare la descrizioni della realtà e di migliorare i modelli se si verificano errori sistematici. Contrariamente alle misure, le osservazioni non possono essere utilizzate come variabile iniziale di un modello, perché spesso non sono sistematiche o abbastanza precise e sono segnalate soltanto qualche tempo dopo l'evento.