随着经济社会发展和科学技术进步，常规气象观测已不能满足气象服务的需求。为拓宽服务领域，山东省气象部门先后开展了酸雨、紫外线、沙尘等观测业务。
一、酸雨观测
酸雨观测是为研究酸雨的时空分布及其长期变化趋势提供科学数据，为治理大气污染和防治酸雨提供科学依据，是服务于可持续发展战略和环境保护的基础性工作。
（一）观测站点
1989年7月，国家气象局决定将酸雨观测纳入气象台站的日常观测业务。全国第一批开展酸雨观测的有22个站，其中包括青岛和泰山两站。这两个站于1989年9月1日开始试观测，1990年1月1日正式观测。2002年，新增济南、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、滨州、菏泽16个酸雨观测站，并于2002年11月1日起试观测，2003年1月1日起正式观测。2005年底，全省共有酸雨观测站18个。其中，青岛、泰山两个站为中国气象局布点的酸雨观测站。
（二）观测业务
1.观测规范
1989年9月起，酸雨观测执行国家气象局印发的《酸雨观测方法(试行本)》。中国气象局在其基础上，依据国家标准GB/T19117-2003《酸雨观测规范》的有关规定，编制了《酸雨观测业务规范》，于2005年9月1日起试行，2006年1月1日起正式执行。
2.降水采样日界
酸雨观测的时制采用北京时。每天08时为酸雨观测降水采样的日界，当日08时至次日08时为一个降水采样日。在一个降水采样日内，无论降水是否有间隔及间隔长短，降水量达到1.0毫米时，须采集一个日降水样品。一个降水采样日内的一次连续降水过程，只采样一次。若一个降水采样日内有数次降水过程，则进行多次采样，并将其合并为1个样品；如果降水连续数日，则按采样日界分别收集各日的降水样品。
3.观测及记录处理
采样方法是取每次降水开始至结束的累积样品。每次降水结束后，立即将采样筒取回，按要求将样品转移到烧杯内，先测电导率（K值），后测PH值。K值和PH值的测定，均按规定重复读取和记录3个相对稳定的读数，填入《酸雨观测记录簿》中。
（三）资料传输
2003年2月1日至2005年8月31日，全省各酸雨观测站将酸雨观测月报表等文件上传至省气象信息网络中心。2005年9月1日起，中国气象局决定实行观测资料实时传输，各酸雨观测站每天19时将前一日的酸雨观测资料数据文件上传至省气象信息网络中心，由其汇总后上传至国家气象信息中心。
二、紫外线观测
紫外线观测是对太阳紫外线辐射强度变化状况及其变化趋势进行连续、系统观察和测定，为气候分析、科学研究和气象服务提供依据。2002年12月16日起，济南、青岛等14个市气象台紫外线观测设备投入业务试运行，2003年1月1日开始业务运行。2004年起，山东省17个市气象台全部开展紫外线观测业务。
紫外线观测设备安装在地面气象观测场的南部，观测仪器的感应面不能受任何障碍物影响。紫外线观测按照《山东省太阳紫外线辐射强度观测规范（试行）》的规定执行。2004年1月1日起，各市气象台按规定在每日的09时—09时30分（北京时），上传昨日紫外线指数观测级别和当日的预报级别，15时—15时30分上传次日的预报级别。
三、沙尘暴观测
2001年起，中国气象局实施沙尘暴监测预警服务系统一期工程，逐步建立全国沙尘暴观测站网。2004年12月，惠民基准站率先开展沙尘暴观测业务，主要监测总悬浮颗粒物(TSP)和10微米以下的空气悬浮颗粒(PM10)，并于2005年1月1日开始试运行。2005年1月10日起，观测资料每小时1次通过气象信息网络上传至国家气象信息中心。同年5月1日，监测数据传输正式投入业务运行。
总悬浮颗粒物(TSP)观测使用青岛崂山电子仪器总厂有限公司KC-1000型大流量TSP采样器，按照中国气象局《大气总悬浮颗粒物TSP和大气降尘的采样及测量方法》进行观测。PM10观测采用美国TEOM系列1400A型PM10监测仪，按照中国气象局《TEOM系列1400A型大气粒子PM10监测仪操作规程》进行观测。数据采集和数据处理分别采用中国气象局沙尘暴监测预警服务系统实时采集软件和数据集成软件。
四、闪电定位观测
山东省气象部门的闪电定位观测始于1996年，青岛市气象局从中国科学院空间研究所引进的单站闪电监测系统投入使用。1997年7月，省人工降雨办公室引进安装了中国电波传输研究所开发的单站雷电探测系统XDD03。该系统通过环形天线接收东西与南北向的两路磁场信号来测定闪电的方向，采用所接收的闪电信号本身所携带的信息来测定距离。由于单站探测定位误差大，1998年4月，又增加了4个单站，分别安装在潍坊、济宁、临沂、滨州市（地）气象局， 主站设在省人工降雨办公室，形成覆盖山东半岛以西地区的闪电观测网。该网采用多站方位汇交和到达时间差综合算法定位，系统可提供每个地闪出现的时间、地理位置、电流强度和极性4个参量。其定位精度的理论计算值，全省在1千米内；在5个单站围成的区域内，基本在0.5千米内。2000年6月探测网设备升级为XDD03A型，通信采用X.25分组交换网，实现资料每小时的自动传输和汇交处理。由于测站均设在山东半岛以西区域，因此对半岛地区的探测效果和精度都明显降低。另外，5个探测仪均架设在气象局的业务楼上，其电磁环境比较恶劣，不同程度地存在场地误差，使系统的定位精度大为降低。
1999—2002年，淄博、威海、聊城等市气象局先后安装单站闪电探测系统。2003年6月，青岛市气象局建成由4个站（青岛、平度、胶南、莱西）组成的闪电探测网；2004年，烟台市气象局建成由3个站（烟台、龙口、莱阳）组成的闪电探测网。
由于部分安装较早的设备存在性能下降、监测资料无法实现及时汇交、观测精度有时存在较大偏差等问题，全省闪电探测站未能实现联网。2005年5月，省气象局印发《山东省雷电监测系统组网实施方案》，要求建立覆盖全省的高精度闪电监测网，使全省闪电探测能力明显提高，尤其是在山东半岛东部和鲁西南地区提高更为显著，全省闪电定位精度基本在0.3千米内。该方案要求更新全省闪电监测设备，全省布设13部闪电定位仪（章丘、即墨、龙口、昌邑、鱼台、东平、荣成、日照、郯城、蒙阴、夏津、沾化、东明），一个中心数据处理系统和图形显示终端。各闪电定位仪将接收到的闪电信息和全球卫星定位系统（GPS）时间信息，通过气象通信网络传送至中心站计算机，经过中心站的计算处理，得到闪击的时间、位置、极性、强度等参数。2005年底，完成部分设备的安装。
五、移动气象观测
建设移动气象台是为抢险救灾、重大社会活动提供现场气象服务。2003年，省气象局建成集通信、常规气象要素现场探测、预报制作为一体的移动气象台。2004年，移动天气雷达由LLX-02型改为TQ-1D型多普勒天气雷达；2005年，配置5要素（风向、风速、雨量、气温、湿度）移动自动气象站。
第六节 特种气象观测
随着经济社会发展和科学技术进步，常规气象观测已不能满足气象服务的需求。为拓宽服务领域，山东省气象部门先后开展了酸雨、紫外线、沙尘等观测业务。
一、酸雨观测
酸雨观测是为研究酸雨的时空分布及其长期变化趋势提供科学数据，为治理大气污染和防治酸雨提供科学依据，是服务于可持续发展战略和环境保护的基础性工作。
（一）观测站点
1989年7月，国家气象局决定将酸雨观测纳入气象台站的日常观测业务。全国第一批开展酸雨观测的有22个站，其中包括青岛和泰山两站。这两个站于1989年9月1日开始试观测，1990年1月1日正式观测。2002年，新增济南、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、滨州、菏泽16个酸雨观测站，并于2002年11月1日起试观测，2003年1月1日起正式观测。2005年底，全省共有酸雨观测站18个。其中，青岛、泰山两个站为中国气象局布点的酸雨观测站。
（二）观测业务
1.观测规范
1989年9月起，酸雨观测执行国家气象局印发的《酸雨观测方法(试行本)》。中国气象局在其基础上，依据国家标准GB/T19117-2003《酸雨观测规范》的有关规定，编制了《酸雨观测业务规范》，于2005年9月1日起试行，2006年1月1日起正式执行。
2.降水采样日界
酸雨观测的时制采用北京时。每天08时为酸雨观测降水采样的日界，当日08时至次日08时为一个降水采样日。在一个降水采样日内，无论降水是否有间隔及间隔长短，降水量达到1.0毫米时，须采集一个日降水样品。一个降水采样日内的一次连续降水过程，只采样一次。若一个降水采样日内有数次降水过程，则进行多次采样，并将其合并为1个样品；如果降水连续数日，则按采样日界分别收集各日的降水样品。
3.观测及记录处理
采样方法是取每次降水开始至结束的累积样品。每次降水结束后，立即将采样筒取回，按要求将样品转移到烧杯内，先测电导率（K值），后测PH值。K值和PH值的测定，均按规定重复读取和记录3个相对稳定的读数，填入《酸雨观测记录簿》中。
（三）资料传输
2003年2月1日至2005年8月31日，全省各酸雨观测站将酸雨观测月报表等文件上传至省气象信息网络中心。2005年9月1日起，中国气象局决定实行观测资料实时传输，各酸雨观测站每天19时将前一日的酸雨观测资料数据文件上传至省气象信息网络中心，由其汇总后上传至国家气象信息中心。
二、紫外线观测
紫外线观测是对太阳紫外线辐射强度变化状况及其变化趋势进行连续、系统观察和测定，为气候分析、科学研究和气象服务提供依据。2002年12月16日起，济南、青岛等14个市气象台紫外线观测设备投入业务试运行，2003年1月1日开始业务运行。2004年起，山东省17个市气象台全部开展紫外线观测业务。
紫外线观测设备安装在地面气象观测场的南部，观测仪器的感应面不能受任何障碍物影响。紫外线观测按照《山东省太阳紫外线辐射强度观测规范（试行）》的规定执行。2004年1月1日起，各市气象台按规定在每日的09时—09时30分（北京时），上传昨日紫外线指数观测级别和当日的预报级别，15时—15时30分上传次日的预报级别。
三、沙尘暴观测
2001年起，中国气象局实施沙尘暴监测预警服务系统一期工程，逐步建立全国沙尘暴观测站网。2004年12月，惠民基准站率先开展沙尘暴观测业务，主要监测总悬浮颗粒物(TSP)和10微米以下的空气悬浮颗粒(PM10)，并于2005年1月1日开始试运行。2005年1月10日起，观测资料每小时1次通过气象信息网络上传至国家气象信息中心。同年5月1日，监测数据传输正式投入业务运行。
总悬浮颗粒物(TSP)观测使用青岛崂山电子仪器总厂有限公司KC-1000型大流量TSP采样器，按照中国气象局《大气总悬浮颗粒物TSP和大气降尘的采样及测量方法》进行观测。PM10观测采用美国TEOM系列1400A型PM10监测仪，按照中国气象局《TEOM系列1400A型大气粒子PM10监测仪操作规程》进行观测。数据采集和数据处理分别采用中国气象局沙尘暴监测预警服务系统实时采集软件和数据集成软件。
四、闪电定位观测
山东省气象部门的闪电定位观测始于1996年，青岛市气象局从中国科学院空间研究所引进的单站闪电监测系统投入使用。1997年7月，省人工降雨办公室引进安装了中国电波传输研究所开发的单站雷电探测系统XDD03。该系统通过环形天线接收东西与南北向的两路磁场信号来测定闪电的方向，采用所接收的闪电信号本身所携带的信息来测定距离。由于单站探测定位误差大，1998年4月，又增加了4个单站，分别安装在潍坊、济宁、临沂、滨州市（地）气象局， 主站设在省人工降雨办公室，形成覆盖山东半岛以西地区的闪电观测网。该网采用多站方位汇交和到达时间差综合算法定位，系统可提供每个地闪出现的时间、地理位置、电流强度和极性4个参量。其定位精度的理论计算值，全省在1千米内；在5个单站围成的区域内，基本在0.5千米内。2000年6月探测网设备升级为XDD03A型，通信采用X.25分组交换网，实现资料每小时的自动传输和汇交处理。由于测站均设在山东半岛以西区域，因此对半岛地区的探测效果和精度都明显降低。另外，5个探测仪均架设在气象局的业务楼上，其电磁环境比较恶劣，不同程度地存在场地误差，使系统的定位精度大为降低。
1999—2002年，淄博、威海、聊城等市气象局先后安装单站闪电探测系统。2003年6月，青岛市气象局建成由4个站（青岛、平度、胶南、莱西）组成的闪电探测网；2004年，烟台市气象局建成由3个站（烟台、龙口、莱阳）组成的闪电探测网。
由于部分安装较早的设备存在性能下降、监测资料无法实现及时汇交、观测精度有时存在较大偏差等问题，全省闪电探测站未能实现联网。2005年5月，省气象局印发《山东省雷电监测系统组网实施方案》，要求建立覆盖全省的高精度闪电监测网，使全省闪电探测能力明显提高，尤其是在山东半岛东部和鲁西南地区提高更为显著，全省闪电定位精度基本在0.3千米内。该方案要求更新全省闪电监测设备，全省布设13部闪电定位仪（章丘、即墨、龙口、昌邑、鱼台、东平、荣成、日照、郯城、蒙阴、夏津、沾化、东明），一个中心数据处理系统和图形显示终端。各闪电定位仪将接收到的闪电信息和全球卫星定位系统（GPS）时间信息，通过气象通信网络传送至中心站计算机，经过中心站的计算处理，得到闪击的时间、位置、极性、强度等参数。2005年底，完成部分设备的安装。
五、移动气象观测
建设移动气象台是为抢险救灾、重大社会活动提供现场气象服务。2003年，省气象局建成集通信、常规气象要素现场探测、预报制作为一体的移动气象台。2004年，移动天气雷达由LLX-02型改为TQ-1D型多普勒天气雷达；2005年，配置5要素（风向、风速、雨量、气温、湿度）移动自动气象站。