לטווח הארוך תצפיות אלה כמויות המתארים המצב של כדור הארץ משטח ואת האווירה (למשל, טמפרטורה, לחץ, למשקעים) או אקלים לכפות פונקציות (למשל, פלט שמשי, ריכוזים אווירה פחמן דו-חמצני).