無(wú)人機(jī)作業(yè)特點(diǎn)是快速、靈活，尤其是在一些惡劣的環(huán)境和條件下，比如獲取海洋、青藏高原、無(wú)人區(qū)的氣象資料，無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)就比較突出。

具體來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)可應(yīng)用于海洋臺(tái)風(fēng)探測(cè)、高原、無(wú)人區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣觀(guān)測(cè)，臺(tái)風(fēng)探測(cè)，人工影響天氣以及邊界層（氣溶膠、大氣垂直廓線(xiàn)）探測(cè)，災(zāi)害監(jiān)測(cè)、調(diào)查及生態(tài)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

以臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)為例，近20年來(lái)，臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率明顯提高，但強(qiáng)度預(yù)報(bào)改進(jìn)緩慢，主要是影響我國(guó)的近海臺(tái)風(fēng)目標(biāo)敏感區(qū)缺少探測(cè)手段和觀(guān)測(cè)資料。目前，我國(guó)臺(tái)風(fēng)觀(guān)測(cè)以衛(wèi)星為主，嚴(yán)重缺乏空基和海基的精細(xì)化觀(guān)測(cè)。此外，我國(guó)海洋觀(guān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)處于初級(jí)階段，遠(yuǎn)海觀(guān)測(cè)極度缺乏，洋面海氣交換觀(guān)測(cè)資料稀缺，限制了對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展及能量交換的認(rèn)知。

青藏高原處于我國(guó)天氣系統(tǒng)上游，其天氣氣候變化影響著我國(guó)乃至世界的天氣和氣候。然而，在青藏高原尤其是無(wú)人區(qū)建站和維護(hù)極為困難，因此需要無(wú)人機(jī)等新型空基觀(guān)測(cè)平臺(tái)來(lái)彌補(bǔ)觀(guān)測(cè)的不足。

在人工影響天氣及云探測(cè)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)可為云中作業(yè)播撒提供平臺(tái)，提高播撒的科學(xué)性和播撒效果。例如，新疆維吾爾自治區(qū)人影辦與西安愛(ài)生技術(shù)集團(tuán)合作，采用愛(ài)生ASN-209無(wú)人機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)搭載中天火箭機(jī)載播撒系統(tǒng)，直接進(jìn)入云層中進(jìn)行播撒作業(yè)，此為國(guó)內(nèi)首次在人工增雨領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)無(wú)人機(jī)應(yīng)用。

我國(guó)對(duì)強(qiáng)對(duì)流云的探測(cè)幾乎是空白的，因而限制了對(duì)強(qiáng)對(duì)流云形成災(zāi)害性天氣機(jī)理的認(rèn)識(shí)，致使強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較低。近些年，霧霾成為新的環(huán)境問(wèn)題，由于大氣垂直觀(guān)測(cè)資料匱乏，影響了對(duì)霧霾發(fā)生發(fā)展及形成、消散機(jī)理的認(rèn)識(shí)。這些領(lǐng)域都是無(wú)人機(jī)大有可為之處。此外，氣象部門(mén)還利用無(wú)人機(jī)對(duì)森林火災(zāi)、洪澇、湖泊藍(lán)藻、土地利用、土壤沙化、草原生態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

目前，我國(guó)已經(jīng)形成集空基、地基和天基于一體的大氣探測(cè)體系，但是，無(wú)論是衛(wèi)星、雷達(dá)還是地面自動(dòng)站，在觀(guān)測(cè)方面都存在一些不足之處。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以彌補(bǔ)衛(wèi)星觀(guān)測(cè)在精度上的不足，還可以作為衛(wèi)星觀(guān)測(cè)的校驗(yàn)手段。