梯度氣象站是目前常見的對垂直廓線上風溫濕環境參數進行綜合觀測的系統，根據不同的生態環境和下墊面，架設高度不同的氣象觀測塔，可對地面生態環境及多種氣象要素進行定時自動采集、存儲和通訊。梯度氣象站多與渦動相關系統相結合，形成完整的近地層通量綜合觀測系統，兩個系統相互結合而又彼此獨立，保證了長期觀測數據的穩定性和有效性，是邊界層研究的重要手段。
該綜合觀測系統主要包括近地邊界層大氣溫濕度、風速風向、輻射、氣壓、降水、蒸發、土壤溫濕度、土壤熱通量、物質通量（水汽、碳通量）觀測及熱量、動量通量等要素觀測，以此來獲取不同代表性下墊面上的大氣邊界層的動力、熱力結構及各種能量收支、物質交換等的綜合信息。
梯度氣象站包含：（用戶可以選配測量項目，以及傳感器）
空氣溫濕度傳感器
風速傳感器和風向傳感器
總輻射傳感器、四分量凈輻射傳感器、光合有效輻射傳感器
地表溫度和冠層溫度傳感器
多層土壤溫度傳感器
多層土壤水分傳感器
土壤熱通量板
土壤熱平衡傳感器
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