在中国古代，气象学还不是一门成熟、独立的学科，但观测气候的变化，却是自古就有的科学活动之一。殷商时代的甲骨文里，就有文字记载气象方面的观测资料，殷墟甲骨文卜辞中也有天气预测和实况的记载。
古代最原始的测风器主要用于测量风向。
古人把布帛之类挂在竿上，后来改用鸡毛做成条形或扇形的羽葆，风吹羽葆扬，与羽葆指向相反的方向即为风向。条形鸡毛、扇形羽葆的重量不同，古人分别称作五两、八两，使用时可因地制宜，比如楚地风小，宜用五两;北方和沿海风力较大，宜用八两，等等。
除观测水平方向的风外，古人也观测自下而上和自上而下的旋风，方向混乱的乱风。例如，把自上而下吹的风叫作“颓风”，也叫“焚轮风”，自下而上吹的风叫“飙风”，也叫“扶摇风”等，可见古人对风的观测非常细致。
《左传》中还首次论述了“八风”（即八种风向），与现代气象观测学中的基本风向定义是一致的。
世界上第一个给风定级的人是我国唐代的李淳风。他官居太史令，集数学家、天文学家和气象学家为一身，公元645年所著《乙巳占·侯云法》中，记载了测风环境、测风工具和测风办法。当时把风力分为八级：一级动叶，二级鸣条，三级摇枝，四级堕叶，五级折小枝，六级折大枝，七级折木飞砂石或伐木（折木），八级拔木和根。这八级风，再加上“无风”和“和风”（指温和，尘埃不起的风）两个级，合为十级。这和现代气象观测学对风级的描述已经非常接近了，比英国的“蒲福风力等级”早了1000多年。
最早的测雨器记载见于南宋数学家秦九韶所著的《数书九章》（1247年）。
该书第二章为“天时类”，收录了有关降水量计算的4个例子，分别是“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”和“竹器验雪”。其中“天池测雨”所描述的“天池盆”已经和现代气象观测所使用的雨量筒非常接近，而方法上则采取“平地得雨之数”来度量雨水，堪称世界上最早的雨量计算方法，为后来的雨量测定奠定了理论基础。
书中也把“降雪”纳入“降雨量”的范畴，只可惜，在降雪测量方面，只实测降雪的厚度，并没有进一步折算为降水量。
到了明清时期，测风量雨有了集中的场所——观象台，不仅有气象观测，还有天文观测。各地州、县也负有观测任务，凡有灾异现象，特别是风灾、雨灾等气象灾害，都必须呈奏，诸如《晴雨录》《雨雪粮价》之类，各地官员也有大量的有关当地天气、气候及气象灾害的奏折。如今，在中国第一历史档案馆，还珍藏着大量的古代有关天文地理、黄河水文、气象灾害方面的资料。
与现代测雨工具最接近的当属“乾隆测雨台”了，它以黄铜制造，为圆筒型，筒高一尺五寸，圆径七寸，置于测台之上，用于量雨，测台正面书有“测雨台”三个大字，旁边则是“清乾隆庚寅五月造”的字样。
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