Seit über einem Jahrzehnt beherbergt das Chesapeake Light eine Reihe von meteorologischen und Klimabeobachtungsinstrumenten, die Messungen für das NASA-Projekt Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) durchführen. Die Instrumentensuite, bekannt als CERES Ocean Validation Experiment (COVE), zeichnet die direkte Strahlungsenergie von der Sonne, die vom Himmel gestreute Sonnenenergie, die von der Meeresoberfläche gestreute Sonnenlichtmenge, die Windgeschwindigkeit, die Aerosolzusammensetzung, die Lufttemperatur und die Meeresoberflächentemperatur auf und mehr. Die Messungen bestätigen Beobachtungen des CERES-Satellitensystems, das vom Langley Research Center der NASA in Hampton, Virginia, verwaltet wird.
Die Sammlung von CERES-Instrumenten, die auf mehreren Weltraumsatelliten montiert sind, ist seit mehr als einem Jahrzehnt in Betrieb und erstellt eine langfristige Aufzeichnung des Haupttreibers des Erdklimas – das Gleichgewicht der ein– und ausgehenden Sonnenstrahlung, bekannt als „Energiebudget.“
Die COVE-Instrumente an der Chesapeake Light Station befinden sich einzigartig über einer gesamten Ozeanumgebung und dienen dazu, die Beobachtungen der CERES-Satelliten über den Ozeanen zu validieren. Validierungen über dem Ozean sind wichtig, da drei Viertel der Erdoberfläche aus Wasser besteht.
Die COVE-Instrumentierung ist auch Teil eines internationalen Netzwerks von Satelliten-Ground-Truth-Standorten, das als Baseline Surface Radiation Network (BSRN) bekannt ist.Weitere meteorologische und atmosphärische Instrumente an der Chesapeake Light Station sind das AErosol RObotic NETwork (AERONET), ein bodengestütztes, weltweites Netzwerk zur Messung atmosphärischer Aerosole. Chesapeake Light beherbergt auch das Micro Pulse Lidar Network, das die vertikale Struktur von Aerosolen und Wolken misst, und das bodengestützte Global Positioning System Meteorology Network (GPS-MET) der NOAA, das atmosphärischen Wasserdampf misst.
