傳統上，我們利用高空深測系統，定時每天四次發放帶有探空儀的氣象氣球來量度大氣的垂直廓線(圖一)。近年，氣象部門開始利用風廓線儀及微波輻射計(圖二)，加密對高空的監測。但基於運作成本的考慮，這些高空探測系統在空間網絡上的分布上是十分疏落的。為了覆蓋更多空間，氣象部門開始利用繞極氣象衛星來量度大氣的垂直廓線。

部分的繞極氣象衛星如METOP及風雲3號上，分別安裝了可以用來量度大氣垂直廓線的儀器(如IASI和AMSU-A，及IRAS等)，以量度大氣的溫度、濕度及痕量氣體濃度等垂直廓線。這類儀器包括紅外探測儀或微波探測儀，都是利用遙感的方法來量度垂直廓線。

大氣中各種氣體分子會吸收特定頻率的電磁波，圖三顯示水汽的吸收光譜。一個物體對特定頻率電磁波的吸收能力越強，它在受熱情況下對那頻率電磁波的發射效能就越高，這就是基爾霍夫熱輻射定律[1]。因此，大氣亦會發射電磁波。利用繞極氣象衛星量度大氣所發出的電磁波，我們便可以計算出大氣的垂直廓線。

物體的溫度越高，它發出的電磁波就會越強，即斯特凡-波茲曼定律[2]。白熾燈就是其中一個例子：白熾燈越熱，產生的光就越亮。

大氣的垂直廓線可以通過測量大氣在多個頻率發射的電磁波強度來計算，因為不同頻率的電磁波反映大氣中不同高度的情況；舉例說，當我們量度大氣吸收能力強的頻率，所量度的電磁波大部分會是來自大氣層的頂部，這是因為由底層所發出的電磁波大部分都會被頂層吸收，無法抵達衛星。相反，如果我們量度大氣吸收能力弱的頻率，就可以測量來自接近地面發出的電磁波，因為大氣底層的空氣密度遠比頂層高，接近地面發出的電磁波即使被大氣頂層吸收了一部分，仍足以在強度上蓋過由頂層所發出的電磁波。通過量度不同的頻率，人造衛星就可以把探測「聚焦」在不同的高度上，再把不同高度的資訊疊加在一起，就成為大氣的垂直廓線。