يتناول علم الأرصاد الجوية في معظمه الأنظمة الجوية التي تمتد لمئات الكيلومترات. أما علم الأرصاد الجوية الدقيقة فيركز على المقاييس الأصغر بكثير، من سنتيمترات إلى بضعة كيلومترات، وخاصة طبقة الهواء الأقرب إلى سطح الأرض.

يدرس الباحثون الاضطرابات الجوية، وتدفقات الحرارة والرطوبة، وتأثير التضاريس السطحية كالغابات والمحاصيل والمباني والمسطحات المائية. وتقيس أجهزة مثبتة على أبراج وطائرات وطائرات بدون طيار التقلبات السريعة في الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة.

تُسهم هذه النتائج في تحسين فهم كيفية انتشار الملوثات، وكيفية تبادل النباتات للغازات مع الهواء، وكيفية تكوين المناطق الحضرية لمناخاتها المحلية الخاصة. كما تستفيد الممارسات الزراعية ومواقع الطاقة المتجددة من بيانات الأرصاد الجوية المحلية. ويسد هذا المجال الفجوة بين نماذج الطقس واسعة النطاق والظروف التي يواجهها الناس والنظم البيئية فعليًا على سطح الأرض.

• دراسة العمليات الجوية على نطاق صغير
• يركز على الطبقة القريبة من السطح
• يستخدم أجهزة عالية الدقة
• ينطبق على التلوث والزراعة والمناخ الحضري