Na de Tweede Wereldoorlog moet zowel het nationale als het internationale waarnemingsnetwerk weer worden opgebouwd. De netwerken verschaffen gegevens aan de afdelingen Weerdienst en Klimatologische Dienst van het KNMI. Continuïteit in de waarnemingen is essentieel, niet alleen voor de weersverwachtingen maar ook voor de kwaliteit van de langjarige klimatologische reeksen. Daartoe is de instandhouding van een netwerk van waarnemingsstations van groot belang. Het KNMI heeft zelf een aantal van deze stations en daarnaast worden ook nog gegevens van derden betrokken: meteorologische diensten van andere landen, internationale organisaties, particulieren en nationale overheden. Tot de laatste categorie behoren onder andere het Loodswezen, Rijkswaterstaat, de Koninklijke Luchtmacht, de Koninklijke Marine en het RIVM.

Ten behoeve van het burgerluchtverkeer boven de Atlantische Oceaan werd vanaf 1946 via het toen ondertekende Weerschepenverdrag voorzien in een permanente stationering van schepen voor hulp aan vliegtuigen in nood en het doen van meteorologische waarnemingen. De leiding en coördinatie hiervan lag in handen van de ICAO. De lidstaten kregen taken toebedeeld; Nederland, dat het verdrag in 1949 ondertekende, bemande permanent twee waarnemingsstationschepen. Administratief werden de schepen ondergebracht bij de Luchtvaartdienst, met een aantal KNMI-waarnemers aan boord. Deze waarnemingen werden in de loop van de tijd verricht in het kader van de door de WMO geïnitieerde World Weather Watch, een geïntegreerd mondiaal waarnemings- en communicatiesysteem, waar ieder land zijn bijdrage aan leverde. Hierbij werd gestreefd naar een vrije beschikbaarheid en een kosteloze uitwisseling van alle meteorologische basisgegevens voor alle nationale diensten.

Het KNMI betrok tevens een belangrijk deel van de waarnemingen ter zee van koopvaardijschepen, de Koninklijke Marine en de vissersvloot. De waarnemingen door koopvaardijschepen gebeurde op basis van vrijwilligheid en voor de volledigheid van het geheel van waarnemingen ter zee waren deze schepen onmisbaar. Om dit waarneemnetwerk in stand te houden benaderde het KNMI de rederijen voor deelname.

Als tegenprestatie zorgde het KNMI – naast weerberichten voor de scheepvaart – voor de opleiding van stuurlui tot meteorologische waarnemers en voor het ijken van meetapparatuur.

Vanaf de tweede helft van de jaren zeventig begon bij de instandhouding van de nationale en internationale waarnemingsnetwerken het kostenaspect steeds zwaarder te drukken. In toenemende mate was er sprake van een kwantitatieve teruggang in de via het zeewaarnemingnetwerk ingewonnen meetgegevens.

Het in bedrijf houden van weerschepen in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan werd als gevolg van de slechtere financiële situatie van de deelnemende landen steeds moeilijker. Ook werd het waarnemingsnetwerk van vrijwillige koopvaardijschepen kleiner, als gevolg van het mondiaal dalend aantal koopvaardijschepen.

Internationaal werd getracht voor de toekomst voldoende waarnemingen te garanderen door onder andere te streven naar het automatiseren en combineren van waarnemingssystemen. Getracht werd het dalend aantal waarnemingen van koopvaardijschepen aan te vullen met waarnemingen van meetboeien en satellieten.

Zo streefde men ernaar om de beschikbare gegevens over bijvoorbeeld de Noordzee te handhaven op het kwaliteitspeil van eind jaren zeventig. Onder andere werd in samenwerking tussen het KNMI, Rijkswaterstaat en het Directoraat-Generaal Scheepvaart en Maritieme Zaken (V en W) een automatisch basismeetnet op de Noordzee tot stand gebracht. Deels als vervangend, deels als aanvullend waarnemingssysteem werd het gebruik van meetboeien ingevoerd. Ook werd in samenwerking met Rijkswaterstaat waarnemingsapparatuur geplaatst op een aantal boorplatforms. Als verzekering voor de toelevering van meetgegevens aan het KNMI werd het verrichten van waarnemingen op boorplatforms vastgelegd in de mijnwetgeving. Nederland nam voorts in Europees kader deel aan de ontwikkeling van een experimenteel netwerk van meetboeien in het noordelijke deel van de Atlantische Oceaan.

Als gevolg van de stijgende lastendruk werden er kostenbesparende maatregelen door het KNMI genomen, onder andere door vermindering of opheffing van de personele en permanente bezetting van posten, automatisering. Ook werd ter vermindering van de lastendruk, meer nog dan voorheen, aansluiting gezocht bij reeds bestaande meetnetten van derden, zoals het RIVM en Rijkswaterstaat. Bij het uitzien naar nieuwe en/of vervangende waarnemingssystemen, zoals satellieten, automatische meetapparatuur aan boord van vliegtuigen en meetboeien, was het KNMI aangewezen op internationale samenwerking, niet alleen in het kader van de WMO, maar ook binnen Europa. Hierbij was het noodzaak mee te werken aan de voorstudies en de uitwerking van nieuwe meet- en verwerkingstechnieken. Tevens werd in toenemende mate bij waarneming gebruik gemaakt van radar.

In de nota ‘Het ruimtevaartbeleid in de jaren 80’ werd het Nederlandse voornemen tot participatie in een operationeel meteorologisch satellietprogramma aangegeven. Tot dan toe had Nederland geen bijdrage geleverd aan de ontwikkeling in internationaal verband van satellietsystemen voor operationele meteorologie. Eerder, in 1972, kon Nederland al deelnemen aan het Europese Meteosat-programma, maar koos toen voor deelname aan de oprichting van het European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF), dat in 1979 operationeel werd. In 1977 kreeg het KNMI toch de beschikking over beelden van Meteosat-1, hoewel Nederland niet meebetaalde. In 1983 ondertekende Nederland het verdrag tot oprichting van EUMETSAT. Onder andere door de beëindiging van de Internationale Overeenkomst ter Financiering van Weerschepenstations op de Noord-Atlantische Oceaan in 1986, kon Nederland de weg vrijmaken voor een bijdrage aan het Europese operationele Meteosat Programma.

Aan het eind van de jaren tachtig wordt Nederland in toenemende mate betrokken bij de internationale plannen voor permanente observatie van de aarde en de weersomstandigheden. Vanuit het Ministerie van Economische Zaken wordt de opkomende Nederlandse ruimtevaartindustrie ondersteund. Er is internationale druk om het ruimtevaartbudget te verhogen. Departementale en interdepartementale werkgroepen onderzoeken de mogelijkheden hiervan. Vanaf 1988 coördineert het KNMI de betrokkenheid van Verkeer en Waterstaat bij de toepassing van de ruimtevaarttechnologie voor aardobservatie. Op de begroting van Verkeer en Waterstaat worden tevens voor het KNMI middelen ter beschikking gesteld om naar behoren aan internationale programma’s deel te nemen.

Het programma van de jaren negentig van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA omvat programma’s voor ruimteonderzoek, microzwaartekrachtonderzoek, bemande ruimtevaart en aardobservatie. Uitbreiding van het ESA-programma is van groot belang voor onder andere de monitoring van het mondiale klimaat alsmede klimaat- en milieustudies. Voor klimaatonderzoek en de dagelijkse weersverwachtingen is aardobservatie als aanvulling op de traditionele waarnemingsvormen onontbeerlijk. Europa geeft hiermee ook invulling aan wereldwijde samenwerking op dit terrein.

In 1991 beslist de Ministersconferentie van de ESA over de aardobservatieprogramma’s voor de komende tien jaar. In het kader van de voorbereiding hiervan besluit de Nederlandse regering tot volledige deelname aan het samenhangend Europese aardobservatieprogramma van ESA en EUMETSAT, als onderdeel van een mondiaal satellietnetwerk ten behoeve van de operationele meteorologische dienstverlening, het onderzoek en de monitoring van het klimaat en het milieu alsmede van een verdere ontwikkeling van toepassingen voor het regionale en mondiale milieubeleid.