Подзабыл, давно это было, ходили мы курсантами на практику к авиаметеорологам. Вертикальная измеряется прибором. Светит вертикально вверх. По световому пятну определяют высоту нижней кромки облачности нижнего яруса. Точно не помню, как. А среднего и верхнего - на глазок.
Горизонтальная видимость определялась элементарно. Через каждые 100 метров установлены ориентиры в виде окрашенных щитов. Вот сколько щитов видишь, столько сотен метров горизонтальная видимость. Огни тоже включались, для определения видимости по огням.
А сейчас в крупных аэропортах, думаю, всё устроено на светоизлучателях и фотоприемниках, автоматизировано.
Направление и скорость ветра еще и в прошлом веке измерялись и обсчитывались для осреднения автоматически.
---------- Добавлено в 11:09 ----------
АМСГ - да, относилась к Гидромету, не к МГА.