Hava basıncının sebep olduğu Atmosferik Basınç alçak ve yüksek basınç sistemleri, cepheler ve buna bağlı olarak rüzgar esintileri. Genellikle basıncın davranışından dolayı hava, yüksek basınçtan alçak basınç alanlarına doğru hareket eder ve böylece rüzgarlar oluşur. Yağmur, düşük basınçlarla gösterilir, çünkü bulutlar yüksek basınçlı bölgelerden düşük basınçlı bölgelere geçme eğilimindedir. Yüksek basınç sistemleri ise açık gökyüzünü gösterir.
Güneşin yüzeyi ısıtarak, sıcak ve daha az yoğun hava parsellerinin nemle birlikte yükselmesine neden olan Güneş etkisi. Parseller yükseldikçe soğur ve içlerindeki su buharı yoğunlaşarak bulutlara dönüşür. Bu parsellerin birçoğundan oluşan hava kütlesi, gelecekteki sıcaklıkların, nemin, rüzgarın ve basıncın göstergesidir. Sonunda nem çok ağırlaşır ve yağmur, dolu ve kar olarak çökelir.
Bu ilkeler, hava etkilerinin belirlenmesi gerektiğinde evrenseldir. ancak atmosfer, dikkate alınması gereken dış geri bildirimler ve etkilerle çok daha karmaşıktır. Bunun için aşağıdakiler kabul edilen iki yolla yapılır:
Görülebilen veya hissedilebilen fiziksel kanıtları uygulayarak tahminler için gözlemleri kullanmak birçok sonuç üretir ve birçok bilginin temelidir. Sisli kırmızı bir güneş veya eşit derecede kırmızı bir ay görmek, atmosferdeki kül ve tozun bir göstergesidir ve bu da şiddetli rüzgarları ve kuruluğu gösterir. Toz kurur ve hafifler, rüzgarlar ve yükselen sıcak hava parselleri tarafından alınır. Ancak. bulutsuz ve parlak günlerin yanı sıra açık ve yıldızlı geceler, soğuk cepheleri veya gelişen soğuk basınç sistemlerini gösterir. Kuvvetli rüzgarlar büyük basınç gradyanlarının bir göstergesidir, fırtına sistemleri kuzey yarımkürede Batı’dan Doğu’ya ve güney yarımkürede Doğu’dan Batı’ya hareket eder. Bu, konuma bağlı olarak doğuya veya batıya doğru esen rüzgarların yağışın yaklaştığını gösterebileceğini gösterir. Gökkuşakları geçen yağmurları gösterir,
Bulutlar, yüzyıllardır meteoroloji için önemli bir gösterge olmuştur. Kabarık beyaz bulutlar, biraz dengesiz, ancak genellikle iyi koşulları gösterir. Büyük, alçak ve kara bulutlar kötüleşen koşulları, soğumayı ve olası yağmuru gösterir. Kötüleşen koşullarla en çok ilişkilendirilen ana gösterge, şiddetli hava değişikliklerine işaret eden Cumulonimbus bulutlarıdır. Stratus bulutları genellikle iyileşen koşulları ve ayrıca bir miktar soğumayı gösterir.
Kuşlar gibi hayvanlar da hava durumu uyarısında önemli bir rol oynar. Kuşlar, yaklaşan fırtınalardan büyük gruplar halinde uçma eğilimindedir. Diğer hayvanlar, kulakları atmosferik basınç değişikliklerine daha duyarlı olduğu için uluyarak ve hırlarlar. Şiddetli rüzgarlar, yağmur ve fırtınalar yoldayken inekler fırtınalarda yatar ve martılar sahillerde dinlenir.
Bilim ilerledikçe, hava araştırmalarına yardımcı olmak için çeşitli araçlar ve cihazlar oluşturuldu. Bu, çok daha ayrıntılı tahminler oluşturmalarına izin verdi.
İlk başta telgrafın icadının, hava durumuyla ilgili verileri büyük coğrafi konumlarda çok daha yüksek hızlarda toplamasına izin verildi. Bu, atmosferdeki değişiklikleri tahmin etmesine izin verilen higrometreler, barometreler, yağmur deniz testereleri ve termometrelerin geliştirilmesiyle daha da desteklendi. Barometre basıncı değişiklikleri ölçmek çok değerli olduğunu kanıtladı ve böylece farklı eğilimleri kurmak. Bunlar hava, cıva ve aneroid formlarında bulunur. Alçak basınç, kötüleşen ve ıslak koşullara işaret ettiğinden, artan basınçlar iyileşen ve daha sıcak bir atmosferin bir işareti olduğundan, herhangi bir modelin temeli oldular.
1805’te icat edilen baurfort ölçeğinin, nemle kaynaşmış rüzgarların yörüngesini belirlemesine izin verildi. Böylece, rüzgar hızı ve hızının doğru tahminlerini yapmanın yanı sıra, tarımın refahını tahmin etmelerini sağlar. Bu, fırtınalar gibi belirli doğal unsurlara dayanacak yapılar inşa etmelerine izin verdi. Bu, insan yapımı yapıların ilk kez doğanın güçlerine dayanacak şekilde planlanmasıydı. Dopplar radarı bu adımı daha da ileri götürmüş ve hortumlar gibi güçlü rüzgar sistemlerinin içine bakmalarına izin vermiş ve böylece hava olayının yapısını incelemeyi mümkün kılmış, böylece tahminlerini geliştirmiş ve erken uyarılar sağlamıştır.
1929’da icat edilen hava balonu, birçok hava katmanı ve geniş coğrafya alanları üzerinde atmosferik koşulların sık sık okumalarını toplayabildiği için meteorolojiyi yeni bir boyuta taşıdı. Bu Radyosondalar aşağıdaki yapıya sahiptir: Bunlar, hava ile ilgili çeşitli enstrümantasyon ve radyo vericileri ile donatılmış çok hafif kaplardır. Balonlar ya hidrojen ya da helyum ile dolduruldukları için, bu iki gazın havadan çok daha hafif olması nedeniyle atmosferde yükseklere çıkma eğilimindedirler.
1950’lerde sayısal hava tahminleri, bilgisayarların kullanılabilirliği ile kullanılabilir hale geldi. Bu, dinamik olarak değişen hava koşullarını yüksek detay ve doğrulukla tahmin etmeyi mümkün kıldı. Bununla birlikte, uydular ve süper bilgisayarlar bollaştığında ve uçağa, tarıma, askeri ve ev tesislerine yardımcı olan muazzam miktarda hava durumu verilerini toplayıp analiz edip hesaplayabildiğinde doğruluk da büyük ölçüde geliştirildi.
