Temel atmosferik özelliklerden üçü hava basıncı , hava sıcaklığı ve nemdir . Neler olduğunu gerçekten anlamak için bu koşulları ölçebilmelisiniz. Bu nedenle meteoroloji, 17. yüzyılda hava basıncını ölçen barometre ve sıcaklığı ölçen güvenilir bir termometre icatlarına kadar gerçekten bir bilim olarak ortaya çıkmadı . 1600’ler sona ermeden önce, bilim adamları ayrıca nemi ölçmek için güvenilir higrometreler geliştirdiler . Bu araçlar, yağmur ölçerleriyle birlikte, gelişmiş tarımsal planlama ve deniz yolculuğuna izin verdi.
Ancak mevcut hava koşullarının gerçek anlamda özet bir görünümünü elde etmek için , diğer bölgelerdeki diğer gözlemcilerle iletişim kurmanın bir yoluna ihtiyacınız var. Telgrafın 1837 icadı bunu mümkün kıldı. 19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, çeşitli meteoroloji istasyonlarındaki meteorologlar birbirleriyle hızlı bir şekilde iletişim kurabiliyor ve büyük resmi bir araya getirebiliyorlardı.
19. yüzyılın sonlarına doğru, meteorologlar üst atmosferi incelemek için hava balonları kullandılar. Bunu yaparken, üst hava basıncı ve rüzgar düzenleri hakkında çok önemli keşifler yaptılar. Bu sayede meteorologlar , hava koşullarında düşük basınç merkezlerinin oynadığı rolü keşfedebildiler . Hava tahminlerinde muhtemelen bu merkezlerin haritada gösterildiğini görmüşsünüzdür. Çevreleyen bölgelerden daha sıcak, düşük basınçlı alanlara daha soğuk, daha yoğun hava spiralleri çıkar. Bu da sıcak havayı havanın her yöne doğru spiral olarak dışarı çıktığı üst atmosfere iter. Bu oluşumlara siklon adı verilir ( bazı bölgelerde siklon olarak adlandırılan kasırga ve tayfunlarla karıştırılmamalıdır ).
Ancak bu hava yükselmesi sadece düşük basınçlı merkezlerde gerçekleşmez. Aynı zamanda iki hava kütlesi bir cephede buluştuğunda da olur . Her iki durumda da, yüksek hava genellikle bulutları ve fırtına sistemlerini oluşturur. Bu keşiflerle, meteorologlar hava durumunu tahmin etmeye daha iyi hazırlandı. Sadece örüntü tanımaya dayalı eğitimli tahminlerde bulunmuyorlardı; atmosferin nasıl çalıştığını anlıyorlardı.
20. yüzyılda, havacılıktaki gelişmeler üst atmosferi daha iyi incelememizi mümkün kıldı ve yeni radyo teknolojisi, meteorologların balonlarla hassas ekipmanı yüksek irtifalara göndermesine izin verdi – bugün de devam eden bir uygulama. Benzer şekilde, radyo hava durumu şamandıraları, su sıcaklığı, rüzgar hızı ve dalga yüksekliği dahil olmak üzere denizdeki koşulları geri bildirmiştir . II.Dünya Savaşı’nın ardından bilim adamları hava durumunu incelemek için radar kullanmaya başladılar çünkü teknoloji, uçaklara ek olarak yağmur miktarını da tespit etmeyi mümkün kıldı.
1960 yılında, Dünya atmosferini gözlemleme ve ölçme yeteneğimize bir başka gelişme eklendi: hava durumu uydusu. Bu otomatik gözlemevlerini kuzeyden güneye kutup yörüngelerine ve doğudan batıya sabit yörüngelere yerleştirerek , insanlar atmosferlerini dışarıdan görebildiler ve fırtına sistemlerini gerçekten sinoptik bir bakış açısından gözlemleyebildiler. Hava durumu uyduları, dünya dışı bir hava durumu görünümünden daha fazlasını sağlar; ayrıca sıcaklık, nem ve güneş radyasyonunu ölçmek için sensörler taşırlar.
