La météorologie moderne est divisée en deux périodes :
Découvertes scientifiques et Mise au point de moyens d'observation
Création de réseaux et d'organisations météorologiques
Invention des instruments de mesure, théories et lois physiques, observation aérienne et technologies avancées
Invention des instruments de mesure
Le premier instrument de mesure est inventé en 1639 par Castelli ; il s'agit du
pluviomètre. Quatre ans plus tard, Torricelli invente le
baromètre(pression) ; l'
anémomètre (vitesse du vent) est créé, en 1667, par Hooke et l'hygromètre (taux d'humidité de l'air) par Honorace-Bénédict de Saussure, en 1780. Quant au
thermomètre, sa conception fut étalée sur plusieurs siècles ; le premier sortira en 1597 (inventé par Galilée) ; en 1661, le premier thermomètre à liquide est conçu par des savants italiens de l'Academia Del Cimento; Mais c'est l'échelle graduée, qui indique la température, qui fait l'objet de nombreuses polémiques. A l'époque, les savants ne connaissent pas les valeurs des deux repères et ne savent pas que l'eau bout et se congèle à température constante. En 1694, les repères sont choisis comme étant les températures d'ébullition et de congélation de l'eau ; en 1742, Celsius propose l'échelle la plus utilisée aujourd'hui : l'échelle centigrade.
Théories et lois physiques
Elles permettent de mieux comprendre la nature des phénomènes atmosphériques : parmi de nombreuses théories et découvertes, voici les plus connues :
- Effet de rotation de la Terre sur les vents de Hadley
- détermination de la composition de l'air en azote et en oxygène par Lavoisier
Entre 1783 et 1811, de nombreuses lois sur les gaz parfaits sont établies par Laplace, Gay-Lussac, Avogadro, ...).
Observations aériennes
Certains savants vont observer les éléments météorologiques en altitude en utilisant des ballons : c'est la cas de Jacques Charles en 1783 qui atteint 3400m d'altitude ; De plus, vers 1860, les météorologues constatent que la non-prise en compte du relief fausse les prévisions, c'est pourquoi ils doivent prendre des mesures en altitude : de nombreux ballons-sondes sont donc lancés jusqu'en 1918, date à laquelle l'aviation fait son apparition dans la météorologie.
Technologies avancées
Les technologies avancées apparaissent dans les années 50 avec l'arrivée de calculateurs puissants et de satellites à défilement qui remplacent peu à peu l'aviation, puis vers 1960, sont envoyés dans l'espace des satellites géostationnaires ayant l'avantage, contrairement aux précédents, d'être immobiles par rapport à la Terre, donc capable de surveiller une certaine zone en permanence. Les différentes mesures, effectuées par les satellites, sont ensuite introduites dans un simulateur numérique avant que les résultats soient enfin analysés par un prévisionniste.
Esquisse de réseaux, naissance de la science, création et organisations météorologiques
Esquisse de réseaux
Les savants qui étudiaient le temps ont très vite compris qu'il fallait coordonner leurs observations ; c'est ainsi que plusieurs sociétés et académies se créent en Europe. Chacune de ces organisations publie une revue contenant des relevés, des informations pratiques pour les agriculteurs et les médecins.
Naissance de la science
En 1791, Claude Chappe invente le télégraphe aérien ce qui va permettre désormais de transmettre rapidement les relevés météorologiques. En 1854, suite à de nombreux accidents maritimes et sur demande du gouvernement français, Urbain Le Verrier démontre que les phénomènes météorologiques sont migrateurs. Ainsi, un réseau européen de grande envergure et utilisant le télégraphe se met en place et la météorologie devient une science. La prévision du temps est améliorée par l'emploi, en 1860, des premières cartes isobares permettant de connaître le déplacement des perturbations.
Créations d'organisations météorologiques
Grâce à l'évolution des transmissions radio, de nombreuses organisations voient le jour :
- Au début du siècle, le Bureau Central Météorologique (BCM) informe les agriculteurs et les marins.
- En 1918, l'Office National Météorologique (ONM) prend le relais ; il continue à rendre service aux organisations militaires, maritimes et agricoles, et désormais aux aéroports, aux entreprises et aux particuliers.
- En 1920, l'ONM est remplacé par la Météorologie Nationale qui change d'appellation, en 1987, pour devenir Météo-France.
A l'échelle planétaire, l'Organisation Mondiale de la Météorologie est créée afin de mettre en place un programme de veille et fournir ainsi des informations à tous les pays membres.