Näin säätä opittiin lukemaan
Havainnoista tietokonemalleihin: Ihminen on aina ollut riippuvainen säästä. Siksi kaikkina aikoina on ollut tarve ennustaa sen vaihteluita ja kehitystä.
Sää vaikuttaa moniin elinkeinoihin, kuten maanviljelyyn, merenkulkuun ja kalastukseen. Siksi tulevaa säätä ja sen muutoksia on pyritty ennustamaan aikojen alusta asti.
Ensi alkuun sääennusteet perustuivat silmämääräisiin havaintoihin ja sattumanvaraisiin mittauksiin, mutta 1700-luvulla kehitettiin kojeita, joiden ansiosta meteorologia alkoi muotoutua omaksi tieteenalakseen. Kehityksen myötä oli mahdollista ymmärtää paremmin säähän vaikuttavia tekijöitä ja laatia aiempaa tarkempia sääennusteita.
Aristoteles oli 2 000 vuotta ilmatieteen ylin auktoriteetti.
.
340 eaa.: Antiikin käsitykset ohjeena 2 000 vuotta
Kaikki sääilmiöihin liittynyt tietämys Euroopassa perustui noin kahden vuosituhannen ajan filosofi Aristoteleen 340-luvulla eaa. kirjoittamaan Meteorologia-teokseen. Uutta tietoa säästä saatiin vasta 1600- ja 1700-luvuilla, jolloin kehitettiin uudenlaisia kojeita muun muassa lämpötilan ja tuulen voimakkuuden mittaamiseen.
1643–1738: Meteorologian alkuvaiheet
Bernoullin teos loi perustan meteorologialle.
Kukaan ei tiennyt ilmallakin olevan massaa, ennen kuin italialainen Evangelista Torricelli pani merkille, että elohopeapatsas oli hyvällä säällä korkeampi kuin sateisina ja tuulisina päivinä, ja kehitti vuonna 1643 ilmapuntarin. Vuonna 1714 saksalainen Gabriel Fahrenheit keksi elohopealämpömittarin. Sveitsiläinen Daniel Bernoulli loi tieteellisen perustan meteorologialle Hydrodynamica-teoksellaan vuodelta 1738.
1783: Ilmapallolento antoi tietoa ilmavirtauksista
Kaasupallolennot antoivat tietoa ilmavirtauksista ylemmissä ilmakerroksissa.
Ranskalainen Jacques Charles teki ensimmäisen miehittämättömän lennon vedyllä täytetyllä kaasupallolla. Koska pallot olivat täysin tuulten armoilla, Charles apureineen teki kokeita pienemmillä palloilla, ennen kuin uskaltautui itse yläilmoihin. Kaasupallot osoittautuivat oiviksi apuvälineiksi havaintojen ja mittausten tekemiseen korkeuksissa.
1806–1849: Säätietoja alettiin koota ja levittää
Lennätin helpotti säätietojen vaihtoa.
Amiraali Francis Beaufort ehdotti vuonna 1806, että säätieteilijät alkaisivat mitata tuulen voimakuutta 12-portaisella asteikolla voidakseen luotettavasti vertailla mittaustuloksiaan. Lennättimen keksiminen 1800-luvulla mahdollisti säätietojen keräämisen laajoiltakin alueilta ja esimerkiksi myrskyvaroitusten antamisen. Vuonna 1849 Yhdysvaltoihin perustettiin maanlaajuinen meteorologien verkosto, ja seuraavan 50 vuoden aikana vastaavanlaisia säätieteilijöiden verkostoja alkoi vähitellen syntyä myös Eurooppaan.
1922: Tuhansia meteorologeja saman katon alla
Matemaatikko leikitteli ajatuksella säätieteilijöiden hermokeskuksesta.
Britti Lewis Fry Richardson esitti vuonna 1922 Weather Prediction by Numerical Process -teoksessaan kaavoja, joilla säätä voitiin ennustaa suhteellisen luotettavasti. Laskelmat olivat kuitenkin niin monimutkaisia, ettei niitä pystytty senaikaisella tekniikalla toteuttamaan riittävän nopeasti, eikä niistä siksi ollut apua sääennusteiden laatimisessa. Richardson leikittelikin ajatuksella laskentakeskuksesta, jossa 64 000 meteorologia laatisi kukin osan tarvittavista laskelmista.
1927–1955: Radioluotain edisti meteorologian kehitystä
Radioluotaimet voivat kohota stratosfäärin ylimpiin osiin asti.
Meteorologia otti aimo harppauksen vuonna 1927, kun ilmakehään lähetettiin ensimmäiset säähavaintopallot, joihin kiinnitetyt radiolähettimet välittivät mittaustulokset langattomasti maan pinnalle.
1930-luvulla Yhdysvaltain sääpalvelu aloitti säännölliset sääennusteet, jotka perustuivat radioluotainten lähettämiin mittaustuloksiin. Toisen maailmansodan aikainen radiotekniikan kehitys ja 1950-luvun puolivälin paikkeilla tapahtunut materiaalien kehitys mahdollistivat suurikokoisten säähavaintopallojen lähettämisen jopa 50 kilometrin korkeuteen saakka.
1950- ja 1960-luku: Tietokoneet ja satelliitit meteorologien avuksi
TIROS-1 oli ensimmäinen toimiva sääsatelliitti. Se kiersi maapalloa 700 kilometrin korkeudessa kuvaten ilmakehän ilmiöitä.
1950-luvulla sääennusteiden laatimisessa alettiin hyödyntää tietokoneita, joiden avulla säätä voitiin ennustaa melko luotettavasti jopa vuorokauden päähän. Varhaisten tietokoneiden laskentakyky
oli kuitenkin vain murto-osa nykyisten ”sähköaivojen” kapasiteetista, ja ennusteen laatiminen kesti lähes vuorokauden.
1960-luvun taitteessa käyttöön otettiin sääsatelliitit, jotka tuottivat entistä enemmän tietoa ilmakehän ilmiöistä. Ensimmäinen säätä havainnoinut satelliitti oli Yhdysvaltain Vanguard 2, joka laukaistiin vuonna 1959 mittaamaan pilvipeitteen paksuutta. Sen radiolähettimet toimivat kuitenkin vain 19 päivää. Nasan vuonna 1960 laukaisema TIROS-1 toimi hieman paremmin, sillä se lähetti havaintokuvia peräti 78 päivän ajan.