Řečtí filozofové měli k meteorologii co říci a mnozí z těch, kteří se později zabývali předpovědí počasí, nepochybně využili jejich myšlenek. Bohužel se pravděpodobně dopustili mnoha špatných předpovědí, protože Aristoteles, který měl největší vliv, nevěřil, že vítr je vzduch v pohybu. Věřil však, že západní větry jsou studené, protože vanou od západu slunce.
Vědecké studium meteorologie se rozvinulo až poté, co se staly dostupné měřicí přístroje. Jeho počátek bývá spojován s vynálezem rtuťového barometru italským fyzikem-matematikem Evangelistou Torricellim v polovině 17. století a téměř současným vývojem spolehlivého teploměru. (Základní formu teploměru na plyn sestrojil v roce 1607 Galileo, byla však nedokonalá; úsilí mnoha dalších lidí nakonec vedlo k vytvoření poměrně přesného přístroje pro měření teploty kapalin ve skle.)
Meteorologickému výzkumu výrazně pomohla řada významných úspěchů chemiků a fyziků v 17. a 18. století. Formulace zákonů o tlaku, teplotě a hustotě plynů Robertem Boylem a Jacquesem-Alexandrem-Césarem Charlesem, rozvoj počtů Isaacem Newtonem a Gottfriedem Wilhelmem Leibnizem, rozvoj zákona o parciálních tlacích směsných plynů Johnem Daltonem a formulace nauky o latentním teple (tj. o teplotě a hustotě plynů), která se objevila v roce 1925, byly úspěchy, které se projevily v oblasti fyziky. tj. uvolňování tepla kondenzací nebo mrznutím) Josephem Blackem jsou jen některé z významných vědeckých objevů tohoto období, které umožnily měřit a lépe pochopit dříve neznámé aspekty atmosféry a jejího chování.
Pozorný člověk, který ovládá přírodní znamení, dokáže interpretovat vzhled oblohy, vítr a další místní vlivy a „předpovídat počasí“. Vědec k tomu může ještě efektivněji využít přístroje na jednom místě. Moderní přístup k předpovídání počasí však lze realizovat pouze tehdy, pokud si odborníci na různých meteorologických stanicích rychle vymění mnoho takových pozorování a zaznamenají je do synoptické mapy počasí, která ukazuje průběh tlaku, větru, teploty, oblačnosti a srážek v určitém čase. Taková rychlá výměna meteorologických údajů se stala možnou po vyvinutí elektrického telegrafu v roce 1837 Samuelem F. B. Morse ve Spojených státech. V roce 1849 Joseph Henry ze Smithsonova institutu ve Washingtonu sestavoval denní mapy počasí z telegrafických zpráv a v roce 1869 začal Cleveland Abbe z observatoře v Cincinnati poskytovat pravidelné předpovědi počasí na základě údajů získaných telegraficky.
Synoptické mapy počasí vyřešily jednu z největších kontroverzí meteorologie – spor o rotující bouři. V prvních desetiletích 19. století již bylo známo, že bouřky jsou spojeny s nízkými barometrickými hodnotami, ale vztah větrů k systémům nízkého tlaku, nazývaným cyklóny, zůstával nepoznán. William Redfield, meteorolog samouk z Middletownu ve státě Conn, si po hurikánu v Nové Anglii všiml vzorce popadaných stromů a v roce 1831 navrhl, že větrné proudění je rotační cirkulace proti směru hodinových ručiček kolem středu nejnižšího tlaku. Americký meteorolog James P. Espy následně ve své knize Philosophy of Storms (1841) navrhl, že vzduch proudí směrem k oblastem nejnižšího tlaku a poté je vytlačován vzhůru, což způsobuje vznik mraků a srážek. Redfield i Espy měli pravdu. Vzduch skutečně víří kolem cyklony, jak se domníval Redfield, zatímco vrstvy při zemi proudí dovnitř a také vzhůru. Konečným výsledkem je rotující cirkulace větru, která je na zemském povrchu mírně modifikována a vytváří příliv směrem ke středu bouře, přesně jak navrhoval Espy. Dále je příliv spojen s oblaky a srážkami v oblastech nízkého tlaku, i když to není jediná příčina vzniku oblačnosti.
V Británii podobnou síť organizoval James Glaisher a v Nizozemsku Christophorus H.D. Buys Ballot. Další podobné sítě meteorologických stanic vznikly v okolí Vídně, Paříže a Petrohradu.
Netrvalo dlouho a na kontinentu a ve Spojeném království byly zřízeny národní meteorologické služby. První národní meteorologická služba ve Spojených státech zahájila činnost v roce 1871 a její zodpovědnost byla svěřena americkému armádnímu signálnímu sboru. Původním účelem této služby bylo poskytovat varování před bouřkami na pobřeží Atlantiku a Mexického zálivu a na Velkých jezerech. Během několika následujících desetiletí byly národní meteorologické služby zřízeny v zemích, jako je Japonsko, Indie a Brazílie. Ředitelé těchto národních služeb si uvědomili význam mezinárodní spolupráce při předpovídání počasí. V 80. letech 19. století založili Mezinárodní meteorologickou organizaci (IMO).
Důležitým aspektem předpovědi počasí je výpočet atmosférického tlaku – polohy tlakových výší a níží a jejich změn. Moderní výzkum ukázal, že tlakové poměry na úrovni moře reagují na pohyby horních vrstev atmosféry s jejich úzkými, rychle se pohybujícími proudy a vlnami, které se šíří vzduchem a přechází vzduchem přes sebe.
Častá překvapení a chyby v odhadu průběhu přízemního atmosférického tlaku nepochybně přiměly předpovědi 19. století hledat informace o horních vrstvách atmosféry, které by je vysvětlily. Britský meteorolog Glaisher uskutečnil v 60. letech 19. století sérii výstupů balonem, při nichž dosáhl nebývalé výšky devíti kilometrů. Přibližně ve stejné době začali výzkumníci na kontinentu používat bezpilotní balóny, které do velkých výšek vynášely záznamové barografy, termografy a hygrografy. Koncem 90. let 19. století meteorologové ve Spojených státech i v Evropě používali draky vybavené přístroji ke studiu atmosféry až do výšky kolem tří kilometrů. Navzdory těmto snahám byly znalosti o horních vrstvách atmosféry na přelomu století stále velmi omezené. K tomu přispívaly i nejasnosti způsobené pozorováními z meteorologických stanic umístěných na horách nebo vrcholcích kopců. Taková pozorování často nevykazovala očekávané výsledky, zčásti proto, že o horních vrstvách atmosféry se toho vědělo tak málo, a zčásti proto, že samotné hory ovlivňují měření a poskytují výsledky, které nejsou reprezentativní pro výsledky ve volné atmosféře ve stejné výšce.
Naštěstí již dostatečně velký počet vědců předložil myšlenky, které by meteorologům umožnily uvažovat trojrozměrně, i když nemají k dispozici dostatečné množství meteorologických měření. Henrik Mohn, první z dlouhé řady velmi kreativních norských meteorologů, Wladimir Köppen, známý německý klimatolog, a Max Margules, vlivný meteorolog ruského původu, přispěli k názoru, že energie bouří je generována mechanismy horních vrstev vzduchu.
Meteorologové té doby si již uvědomovali význam vertikálních cirkulací a jevů ve vyšších vrstvách vzduchu, ale stále nevěděli, jak by tyto znalosti mohly zlepšit předpověď počasí. V roce 1919 pak norský meteorolog Jacob Bjerknes představil tzv. norský cyklónový model. Tato teorie spojila mnoho předchozích myšlenek a spojila zákonitosti větru a počasí se systémem nízkého tlaku charakterizovaným frontami – což jsou relativně ostře skloněné hranice mezi studenými a teplými vzduchovými hmotami. Bjerknes poukázal na srážky/sněhové srážky, které jsou charakteristicky spojeny s frontami v cyklonách. Déšť nebo sníh se vyskytuje na velkých plochách na studené straně postupující teplé fronty směrem k pólu od středu nízkého tlaku. Zde vane vítr z nižších zeměpisných šířek a teplý vzduch, který je lehký, klouže vzhůru přes velkou oblast studeného vzduchu.
Zdroj: Britannica.com, ahaonline.sk, Titulní obrázek: Pixabay.com / Fleuber
