vignette|L'histoire de la météorologie, c'est l'histoire de l'explication du temps. L’histoire de la météorologie connait trois périodes. Très tôt, durant l'Antiquité, les hommes essaient d'interpréter les phénomènes météorologiques qui rythment leur vie, considérés le plus souvent comme une volonté des dieux. Durant cette période, les Chinois sont les premiers à avoir une démarche rigoureuse face aux phénomènes météorologiques : ils effectuent des observations de manière régulière. Les Grecs sont les premiers à adopter une approche d'analyse et d'explication rationnelle. À cette époque, la météorologie regroupe de nombreux domaines comme l'astronomie, la géographie ou encore la sismologie.
À compter du , à la chute de l'empire romain d'occident, une deuxième période de l'histoire de la météorologie commence. Elle s'inscrit dans un immobilisme scientifique qui va jusqu'à la Renaissance. Ce ne sont alors pratiquement que des dictons météorologiques, issus de recettes dérivées des connaissances antiques et d'observations plus ou moins rigoureuses, qui particularisent cette période où la météorologie n'est qu'une pseudo-science. Malgré tout, ces dictons ne sont pas tous dépourvus de sens..
La troisième période de l'histoire de la météorologie voit la naissance de la météorologie moderne et donc la fin de l'empirisme et des dictons. On commence à considérer que les observations régulières sont la base de toute connaissance en météorologie. Le médecin Bergerac a l'idée de tenir un journal météorologique et vers 1760, Antoine Lavoisier établit quelques relations pour prévoir le temps. Mais c'est à la suite d'un naufrage lors de la guerre de Crimée (1853-1856), de la révolution industrielle, ainsi que du développement des transports maritimes et ferroviaires que le besoin d'étudier et de prévoir le temps se systématise. Au , c'est grâce aux progrès des chercheurs comme ceux de l'école de Bergen, de techniques comme les radiosondages, des satellites et des radars météorologiques, ainsi que du développement de l'informatique que la météorologie prend son plein potentiel.
Chronologie Antiquité vignette|redresse|Aristote
Pour toutes les civilisations agricoles ou pastorales le temps qu'il a fait, qu'il fait ou qu'il fera a toujours été une préoccupation importante. Dans l'Antiquité chinoise, le premier ouvrage concernant la météorologie est celui de Nei Jing Su Wen (fin du ), comprenant des observations et même des prévisions. En Inde, les périodes de mousson mènent aux premières mesures de quantité de précipitations tombées ainsi qu'à des prévisions vers 400 av. J.-C..
À la même époque, soit en 350 av. J.-C., le terme météorologie est créé par le philosophe grec Aristote pour décrire ce qu'on appellerait les Sciences de la Terre de façon générale et non le domaine exclusif de l'étude de l'atmosphère. En particulier, il décrit le cycle hydrique ainsi :
Un autre philosophe Théophraste publie en 300 av. J.-C. « Les signes du temps », premier ouvrage de prévisions météorologiques en Europe.
L'astrométéorologie de la Grèce antique (les hydrométéores sont placées comme les astres dans le monde supralunaire) fait correspondre à chaque météore un état ou un système biologique du corps humain. Cette conception mythologique est réfutée par Anaximandre qui est le premier à expliquer les phénomènes météorologiques par l'intervention des éléments et non par des causes divines.
Shen Kuo (1031-1095) un lettré ayant vécu durant la dynastie des Song, en Chine, a travaillé entre autres choses en météorologie. Il a écrit plusieurs descriptions de tornades et a donné raison à une théorie de Sun Sikong, expliquant que les arcs-en-ciel qui sont formés par l'ombre du Soleil sous la pluie, se produisent lorsque le Soleil brille sur lui. Shen estima que, bien que les arbres fussent de plus en plus rares en raison de la déforestation pour les besoins de l'industrie du fer locale, « le pétrole était produit continuellement au sein de la Terre ». Un autre chinois, Qin Jiushao (1202–1261), a mis au point des pluviomètres qui ont été largement utilisés pendant la dynastie des Song du Sud pour recueillir des données météorologiques sur les précipitations et il a probablement été le premier à utiliser des nivomètres pour la mesure de la neige...
Moyen Âge
Le début du Moyen Âge, qui commence après la disparition de l'Empire romain par une période de mutation et de réorganisation, abandonne ou perd en grande partie les savoirs gréco-romains sur le climat. Il laisse la place à de multiples traditions orales, dont les savoirs recomposés peuvent sembler incohérents face à l'ancienne harmonie du savoir codifié dans les écrits antiques. La religion chrétienne érigeant Jésus en maître des temps et des climats prend une grande importance en Europe et parfois les dogmes des clercs laissent peu de place aux libres penseurs. Le monde arabo-musulman assimile avec plus de perspicacité l'héritage gréco-romain (cet héritage se rediffuse en Europe lors de la Renaissance du XIIe siècle) et perpétue, voire développe, des savoirs cohérents jusqu'au .
L’arc-en-ciel qui est un photo-météore, fut ainsi correctement appréhendé en premier lieu, par le savant arabe Ibn Al Hayathem ou Alhazen dès le . Pionnier de l'optique moderne, il explique aussi les phénomènes de réfraction atmosphérique et comprend pourquoi la Lune et le Soleil apparaissent agrandis à l'horizon. Plus tard Theodoric de Freiberg au , a approfondi l'explication de la formation des arcs-en-ciel.
Renaissance et Temps classique ou baroque
vignette|redresse|Galilée
La période de la Renaissance qui suit, permet une redécouverte des savoirs antiques, en particulier l'astronomie et l'architecture. Mais aussi avec le désenclavement du monde planétaire, elle a ouvert à la naissance de sciences fertiles qui s'imposent au avec leurs lots de découvertes corrélés à des développements techniques. Les lignes maritimes commerciales, prenant le relais des premiers voyages de découverte, prennent de l'essor et avec eux les besoins en météorologie.
En 1607, Galilée construit un thermoscope, l'ancêtre du thermomètre, bien que la paternité de cette invention lui soit contestée. Cet instrument change la vision du temps car il permet désormais de mesurer ce qu'on considérait jusqu'alors comme l'un des quatre éléments immuables d'Aristote (feu, eau, air et chaleur). On commence donc à noter les variations du temps de façon limitée. Il faudra attendre la création d'un standard de température par Daniel Gabriel Fahrenheit et Anders Celsius au pour la quantifier.
En 1644, Evangelista Torricelli, un contemporain de Galilée, créé le premier vide artificiel et utilise le même concept pour inventer le premier baromètre. Le tube de Torricelli est un tube de verre que l'on plonge dans le mercure pour enlever l'air puis qu'on redresse sans le sortir complètement du liquide. Par son poids, le mercure redescend et laisse un vide dans la tête du tube mais la différence de pression entre l'atmosphère, qui presse sur le liquide autour du tube, et le vide dans celui-ci empêche le mercure de sortir complètement du tube. La hauteur restante dans le tube indique la pression atmosphérique.
Avec cette invention, Torricelli découvre que la pression de l'atmosphère varie dans le temps. En 1648, Blaise Pascal s'aperçoit que la pression diminue également avec l'altitude et en déduit qu'il y a un vide au-delà de l'atmosphère.
Les précurseurs ( au siècle)
En 1667, le scientifique britannique Robert Hooke redécouvre le principe de l'anémomètre pour mesurer la vitesse du vent, un instrument essentiel à la navigation, qui avait été créé par Leon Battista Alberti en 1450 mais oublié entre-temps.. En 1686, Edmund Halley cartographie les alizés et en déduit que les changements atmosphériques sont causés par le réchauffement solaire. Il confirme ainsi les découvertes de Pascal sur la pression atmosphérique.
Dans la théorie des climats, Montesquieu envisage l'influence du climat sur le tempérament des hommes et, par voie de conséquence, sur leur gouvernement et sur leurs lois..
vignette|redresse|Benjamin Franklin En 1735, George Hadley est le premier à prendre en compte la rotation de la Terre pour expliquer les alizés. Bien que son explication ait été incorrecte, prédisant les vents de moitié moins forts que la réalité, son nom a été donné à la circulation dans les Tropiques comme cellules de Hadley.
Benjamin Franklin observe quotidiennement le temps qu'il fait de 1743 à 1784. Il remarque que les systèmes météorologiques vont d'ouest en est en Amérique du Nord. Il publie la première carte scientifique du Gulf Stream, prouve que la foudre est un phénomène électrique, relie les éruptions volcaniques et le comportement de la météo et spécule sur les effets de la déforestation sur le climat.
En 1780, Horace-Bénédict de Saussure construit un hygromètre à cheveu pour mesurer l'humidité de l'air. Il s'agit d'un instrument complémentaire au thermomètre et à l'anémomètre pour quantifier les variables atmosphériques.
En 1802-1803, le britannique Luke Howard écrit On the Modification of Clouds dans lequel il donne les noms que nous connaissons maintenant aux nuages à partir du latin. En 1806, Francis Beaufort introduit son échelle descriptive des vents destinée aux marins. L'échelle de Beaufort relie les effets du vent sur les vagues (mer étale jusqu'aux vagues déferlantes avec écume) à sa force en nœuds.
En 1835, dans un article Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps, Gaspard-Gustave Coriolis décrit mathématiquement la force qui porte son nom : la force de Coriolis. Celle-ci apparaît comme une composante supplémentaire à la force centrifuge, ressentie par un corps en mouvement relativement à un référentiel en rotation, comme cela pourrait se produire par exemple dans les rouages d'une machine. Cette force est essentielle dans la description du mouvement des systèmes météorologiques comme le météorologue britannique George Hadley l'avait pressenti un siècle auparavant.
En 1838, William Reid William Reid (1791-1858) site internet par John D. Reid (2006) publie sa controversée Law of Storms décrivant le comportement des dépressions. Son ouvrage divise la communauté scientifique durant dix années. En 1841, l'américain Elias Loomis Elias Loomis (1811 - 1889) site internet par John D. Reid (2006) est le premier à suggérer la présence de fronts pour expliquer la météo mais ce n'est qu'après la Première Guerre mondiale que l'école norvégienne de météorologie développera ce concept.
Les premiers réseaux météorologiques En 1654, sous les conseils du jésuite Luigi Antinori, Ferdinand II de Médicis inaugura le premier réseau météorologique international coordonné par la Société météorologique de Florence (stations à Florence, Bologne, Parme, Milan, Innsbruck, Osnabrück, Paris et Varsovie qui utilisent de manière harmonisée le thermomètre florentin, premier thermomètre à alcool développé par les physiciens de l'Accademia del Cimento).
En 1833, l'Observatoire royal de Belgique commence ses observations météorologiques quatre fois par jour..