Перші інструментальні метеорологічні спостереження проводилися в Єкатеринбурзі в 1734 році під керівництвом академіка І.Г.Гмеліна під час Великої Північної експедиції Вітуса Берінга. Вченим пропонувалося «виробляти всюди метеорологічні спостереження, а в найбільш важливих місцях доручати їх продовження надійним особам». Такими в Єкатеринбурзі виявилися маркшейдер Андрій Татіщев, учитель арифметики Федір Санніков, наглядач лісів барон Пален. Крім Казані, Єкатеринбурга (другого пункту на шляху експедиції), метеостанції були організовані в Тобольську, Томську, Ямишево, Туруханска, Енисейске, Іркутську і інших сибірських пунктах. Однак у 1746 році спостереження були припинені в зв'язку з припиненням роботи експедиції. Матеріали спостережень були передані в Академію наук, частина з них згодом була опублікована у Франції.
Регулярні спостереження за станом атмосфери в Єкатеринбурзі ведуться безперервно з 1 січня 1836 року з моменту організації Екатеринбургской магнітної і метеорологічної обсерваторії (в числі шести інших). Своїм підставою вона зобов'язана тому інтересу, який вчений світ виявляв в той час до земного магнетизму. Ентузіазм знаменитого А. Гумбольт у вивченні магнітних властивостей Землі заразив наукове співтовариство. За поданням академіка А.Я.Купфера при деяких гірських заводах, в тому числі при гірському відомстві Єкатеринбурга, були створені «магнітні дому». Найкраще місце для спостережень, ніж плішивих гірка, важко було знайти. Вона перебувала далеко від будь-яких будівель, була оточена лісом і скелястим грунтом представляла непорушне підставу для всякого роду інструментів. Згодом відвідав Обсерваторію Д. І. Менделєєв (1899 рік) позитивно відгукнувся про обраний для неї місці. 
При спорудженні будівлі Екатеринбургской магнітної і метеорологічної обсерваторії, як писав Г.Ф.Абельс, протягом сорока років (1885-1925) очолював Обсерваторію, «залізо не вживалося, а всі необхідні металеві частини, як то: цвяхи, віконні, дверні, пічні прилади були виготовлені з міді ». У перший період робота на плішивих гірці була побічним заняттям для гірських офіцерів, викладачів гімназії, які призначалися доглядачами Обсерваторії. Спостерігачі ж вибиралися з синів майстрових і урядників і отримували платню, одяг і провіант.
У 1837 році вийшов перший том «Метеорологічних і магнітних спостережень, зроблених в Російській Імперії», в якому були вміщені матеріали спостережень Екатеринбургской Обсерваторії за 1836 рік. З цього моменту результати спостережень всіх обсерваторій видавалися щорічно під редакцією академіка А.Я.Купфера. Їм протягом тривалого часу здійснювалося наукове керівництво Обсерваторією, спочатку як керівником мережі магнітних і метеорологічних обсерваторій, а з установою в 1849 році Головною Фізичної Обсерваторії - як директором цієї обсерваторії. У перші роки існування Екатеринбургской ММО (перший завідувач Обсерваторією поручик Ю.М.Рейнке) була досягнута висока точність спостережень, що відповідає вимогам науки, що відзначали зарубіжні вчені (Гаусс). Інспектуючи Обсерваторію, А.Я.Купфер в звіті 1841 року ратував за продовження щогодинних спостережень, початих з ініціативи англійських вчених. У період 1841-1863 рік в Єкатеринбурзі проводилися щогодинні спостереження, в подальшому до 1870 року - 9 разів на добу. 1870-й рік був роком докорінної реформи методів метеорологічних спостережень: всі станції стали проводити метеорологічні спостереження за єдиною інструкції, виробленої Головної фізичної Обсерваторією. Про успіхи Росії в метеорології один з англійських вчених, Д.Гершель висловився так: «У переслідуванні великих і важливих завдань ми допустили інші нації, і особливо Росії, випередити нас». 
О.Е.Клер
Згодом діяльність Обсерваторії стала приходити в занепад через втрату інтересу з боку гірського відомства, яке перестало призначати наглядачів, їх обов'язки поклало на старших спостерігачів, мало піклувалася про стан приміщень і обладнання. У 1876 році на посаду доглядача був призначений О.Е.Клер - організатор і керівник Уральського Товариства любителів природознавства (УОЛЕ). Він багато зробив для поліпшення роботи Обсерваторії: провів ревізію приладів, енергійно домагався заміни і поповнення обладнання, в той же час став використовувати отримані раніше і непріменяемим прилади. О.Е.Клер сконструював прилад для вимірювання снігових опадів, почав вести спостереження над температурою грунту на різних глибинах. Він склав першу в Росії програму фенологічних спостережень і перші огляди погодних умов за матеріалами спостережень уральських обсерваторій. Клер О.Е. упорядкував бібліотеку і архів спостережень і зробив корисні виписки з них для підготовки довідок різним особам. Він боровся за саме існування Обсерваторії, оскільки гірське відомство вирішило позбутися її. В результаті тривалої бюрократичної переписки в 1885 році Обсерваторія з гірського ведення була додана Міністерству народної освіти, при цьому вона цілком перебувала у віданні Головної фізичної обсерваторії (г.С-Петербург) і, отже, Академії Наук.
Г.Ф.Абельс
У 1885 році була введена посада директора Обсерваторії, на яку був призначений Г.Ф.Абельс, його помічником П.К.Мюллер. Обсяг метеорологічних спостережень поступово розширювався. Велося спостереження за температурою повітря, атмосферним тиском, вітром, вологістю повітря, опадами. Додалися спостереження за температурою грунту, випаровуванням, сонячним сяйвом, почалося вивчення верхніх шарів атмосфери. Велися спостереження не тільки магнітні та метеорологічні, але і сейсмічні. Для цього в 1913 році був побудований підземний павільйон. У 1914 році зареєстровано місцеве тектонічна землетрус силою 5-6 балів. У 1929 році в Єкатеринбурзі був пущений трамвай, і все магнітні вимірювання, щоб уникнути перешкод були перенесені на 30км в селище Верхнє Дуброво, там же були розпочаті спостереження за атмосферним електрикою.
Незважаючи на обмеженість штату, зайнятість спостереженнями і турботами про існування Обсерваторії, Г.Ф.Абельс і П.К.Мюллер проводять ряд спеціальних досліджень і інформують науковий світ про результати діяльності Екатеринбургской ММО. Були виконані роботи про щільність і теплопровідності снігового покриву, про краєзнавчих дослідженнях (Г.Ф.Абельс), про випаровуванні снігу, температурі і вологості над снігом, про клімат, про актинометричних спостереженнях, що були в той час новиною і рідкістю, про магнітні бурі ( П.К.Мюллер).
У 1900 році на Екатеринбургскую Обсерваторію було покладено керівництво метеорологічної мережею Пермської губернії, Зауралля, Західного Сибіру і Казахстану (загальна площа району становила близько чотирьох мільйонів кв.км). Персонал Обсерваторії збільшився до 13 штатних співробітників. Було засновано нове відділення на чолі з С.Я.Ганнотом: відділення попередження про заметілі в складі двох чоловік, на першому етапі проводили попередні дослідження, кліматичні розробки.
С.Я.Ганнот
Майже в один час з відкриттям Обсерваторії в Єкатеринбурзі, а частково навіть раніше, виникають метеорологічні станції в Тобольську, Тарі, Кургані, Березові, Нижньому Тагілі і Томську, в 40-х і 50-х роках в Ішимі, Пермі і Семипалатинську. Не маючи достатніх коштів для розвитку мережі, Обсерваторія часто користувалася безкоштовним працею спостерігачів, залучаючи для цієї роботи любителів краєзнавства, вчителів, служителів культів, грамотних політичних засланців.
У 1913 році уряд Росії збільшило кредити ГФО і її філіям. Були введені додаткові посади і організовано аерологічної відділення з п'ятьма штатними одиницями. Перша Світова, потім громадянська війна істотно послабила діяльність Обсерваторії. З 403 станцій 2-3 розряду (1914 рік) залишилося всього 122 (1920 рік).
Вкрай важкий час пережила Екатеринбургская ММО в період громадянської війни. У 1918 році Єкатеринбург зайняла армія Колчака і белочехи. На обсерваторський гірці було влаштовано спостережний пункт, містилися коні англійської місії. При відступі вони намагалися евакуювати Обсерваторію, що було рівнозначне її загибелі. 73-річний Г.Ф.Абельс ні вдень, ні вночі не залишав місце роботи, особисто проводив спостереження, забезпечуючи їх безперервність. Згодом він з гордістю згадував, що, «незважаючи на всі позбавлення, на голод і холод, яким піддавалися її службовці, навіть тоді, коли в Єкатеринбурзі пролунав гуркіт гармат, а рушничні кулі залітали в гай Обсерваторії, діяльність її тривала без перерви».
На початку 20-го століття науково обгрунтоване прогнозування тільки-тільки зароджувалося. Ще М. В. Ломоносов писав, що справа передбачення погоди «гір золотих гідно». Однак пройшло близько 90 років від перших спостережень за погодою до перших пробних прогнозів, підготовлених С.Я.Ганнотом на основі синоптичних карт. Результатом кліматичних розробок з'явився його працю: «Барометричні мінімуми і максимуми в Західному Сибіру». До 1922 року телеграфні синоптичні зведення почали надходити з метеостанцій Уралу і деяких інших міст Росії і Середньої Азії, з'явилася можливість оперативної підготовки синоптичних карт. У 1925 році було утворено Свердловського бюро погоди. Першим синоптиком була М.А.Мартенс, завдяки її енергії і знань відбулося істотне зрушення у впровадженні синоптичного і фронтального методу аналізу атмосферних процесів. Першими основними споживачами прогностичної метеоінформації стали залізничний транспорт (Пермська, Томська, Омська, Самаро-Златоустівська залізниці) і Обласне земельне управління. У 30-ті роки підключені були авіація, найбільші будівництва, лісове господарство. Уже в той час велося, як ми б зараз сказали, спеціалізоване метеорологічне забезпечення. Наприклад, складалися прогнози проїжджуваність доріг Свердловської області для організацій, що мали гужовий транспорт. Змінив Г.Ф.Абельса на посаді директора Обсерваторії Ситнов М.В. розробляє перші в країні прогнози горимости лісу (1927года).
З 1930 року прогнози погоди передаються через Свердловську радіомовну станцію. В цьому ж році розпочато регулярне обслуговування сільського господарства за спеціально розробленим планом. Сповіщення про погоду для працівників сільського господарства велося за допомогою радіопередач. Число агрометеорологічних станцій, які проводили, в тому числі, фенологічні спостереження, незабаром досягло 114. Видаваний з 1925 року декадний агрометеорологічний бюлетень було розширено введенням нових розділів: синоптичного, аерологічних, гідрологічного і магнітного. У 1927 році метеорологічна будка для спостережень за погодою було встановлено на площі 1905 року. Тут же незабаром з'явилася вітрина, в якій поряд з кліматичними даними вивішувався «Щоденний бюлетень погоди».
Обсерваторія нарощує свою діяльність, задовольняючи зростаючі потреби економіки, що розвивається в гідрометеорологічної інформації. Ведуться регіональні наукові дослідження, проводяться щорічні курси підготовки спостерігачів, популяризуються геофізичні знання (лекції, бесіди, статті в газетах, регулярні екскурсії на метеорологічну майданчик). Одночасно з підготовкою прогнозів велися наукові регіональні дослідження, впроваджувалися нові прилади, технології.
У 1930 році всі гідрометеорологічні дослідження, що проводяться в різних галузях народного господарства (Екатеринбургская ММО, Обласне сельхозметеобюро, Пермська залізна дорога, Уралкурупр, організації, які проводили гідрологічні дослідження), були об'єднані в єдину структуру, створена Єдина гідрометеорологічна служба країни. В цей же час рішенням Ради Народних комісарів район Екатеринбургской ММО був розділений на три: Уральський (центр в Свердловську), Західно-Сибірський (Новосибірськ) і Казахстанський (Алма-Ата). За Уральської областю залишилося 2/3 загального числа метеостанцій. Всі матеріали спостережень ретельно архівувалися, на момент розукрупнення а архіві зберігалося 2167 облікових одиниць: спостереження 1120 метеостанцій і журнали синоптичних карт, починаючи з 1900 року. Примітно, що з моменту заснування наукова бібліотека постійно поповнювалася і до 1936 року містила близько 12 тис. Книг і журналів, за один тільки 1935 рік надійшло 412 примірників наукової літератури.
Єдина гідрологічна мережа Уралу створювалася важко через відсутність в системі Уральського Гідрометкомітету фахівців-гідрологів, оскільки гідрологічні дослідження спочатку проводилися іншими структурами в інтересах будівництва гідростанцій, об'єктів водопостачання та ін.
У роки Великої Вітчизняної війни Гідрометслужба країни була включена до складу Збройних сил і працювала на оборону країни. Медаль «За перемогу у Великій Вітчизняній війні 1941-1945» отримав 131 співробітник Уральського управління гідрометслужби. 
Метеорологічному майданчику на обсерваторський гірці довелося потіснитися в 1975 році, коли почалося будівництво нової будівлі Уральського управління по гідрометеорології і контролю навколишнього середовища, що закінчилося в 1990 році. В даний час метеостанція Єкатеринбург, є основою метеорологічних спостережень в столиці Уралу і забезпечує потреби в метеоінформації безлічі підприємств і організацій міста.
Г.А.Шепоренко
