查天氣圖
在二戰期間雷達首次應用於軍事領域。他們試圖用無線電光束的反射找到敵機，但由於雨水造成紛亂的反射而影響了他們的計劃。當科學家們看到這種混亂情形時，他們卻十分興奮。因為他們找到了一種可以探測雲後隱藏物質的一種儀器。幾年後，雷達成為研究風暴的標準工具。科學家甚至用雷達，發現了雲層上空氣流循環和地麵上龍卷風旋轉的關係。
常規雷達有其局限性，當風暴移動時，雷達觀測儀的反射波(微波返回)也會移動，但風暴內部的運動因巨大的白色水滴而大部分消失。但在20世紀50年代，研究人員研製一種新式雷達，叫作多普勒雷達。它可探測雲內部的運動，現在，多普勒雷達在提高天氣預報能力方麵起到重要的作用，可以預測短期強風暴發展的情況。
雷達釋放微波，被空中的物質返彈回來。多普勒雷達在反射微波時，可以明察波頻中微小的變化。如果一滴雨水射向雷達，它所反射波頻就會增加；反之當水滴離雷達越來越遠，波頻就會下降。這種波頻規律是由澳大利亞物理學家多普勒於1842年發現的。他解釋為什麼火車汽笛在火車開近時聲音很大而火車離開時聲音減弱的原因。起初，多普勒雷達十分笨重。計算機也無法承擔數據的運算過程。到了20世紀70年代，龍卷風研究者們用多普勒雷達測出幾次風暴。到了20世紀80年代初，科學家用多普勒雷達群展示暴風雨的三維結構，解釋了威脅飛機微爆炸的存在。
多普勒雷達也可幫助氣象預報者們測量降雨量。最新的雷達還可對洪水做精確預報。通過對多普勒雷達實行極化，研究人員們可一一辨別出垂直和水平的反射波。它同使太陽鏡極化達到消除強光刺激的方法一樣。氣象專家們依據垂直，和水平波的對比測定雨滴的大小：垂直與水平波返回的比例也依賴雨滴的大小。因為雨滴在變得越來越大時也會變得越來越平。科學家們也可以辨別大雨滴和冰雹，因為冰雹比漢堡包形狀的雨滴更圓。
多普勒雷達還在不斷完善，發現也不斷湧現。自20世紀80年代末，風暴跟蹤人員使用便攜式多普勒雷達從龍卷風的起始雲層中找出形成風的細微變化。自1996年，跟蹤者們把雷達帶到颶風內部，測出了以前的儀器無法測出的迷人的風旋。新揭示的現象還有待解釋。