Lo sviluppo della meteorologia sinottica, cioè a grande scala, va di pari passo non solo con le acquisizioni teoriche, ma anche e soprattutto con la possibilità di trasferire informazioni a distanza in tempo reale, integrando così le reti meteorologiche che già erano state create.
Il primo mezzo per poter trasmettere efficacemente informazioni fu rappresentato dal telegrafo elettrico, sviluppato da Morse negli anni ’40. La prima trasmissione telegrafica a distanza fu effettuata nel 1844 tra le città di Baltimora e Washington.
La prima rete meteo via telegrafo fu invece creata nel 1849, sempre negli USA. In Europa ci si arrivò poco dopo ed in modo che merita di essere ricordato: nel 1854 una tempesta, durante la guerra di Crimea, causò l’affondamento di numerose navi della flotta franco-britannica impegnata contro la Russia. Una volta compreso che quella tragedia sarebbe potuta essere evitata disponendo di un servizio di allerta meteorologica, si corse ai ripari. Di lì a poco nacque, in Francia, la rete che raccolse dati da tutta Europa: era il 1857. In Gran Bretagna nacque, invece, nel 1861 e in Italia nel 1866.
La rete di osservazioni mise in evidenza che le perturbazioni si spostavano insieme a centri di bassa pressione. Si pensò di poter interpretare le carte che ne derivarono in modo lineare per prevedere il tempo futuro in base a quello presente, ma questo, senza la tecnologia moderna, si rivelò insufficiente.
Ad ogni modo, il primo schema della struttura di un ciclone si deve sia a queste prime conoscenze sul campo che all’ammiraglio Abercromby (1887). Le mappe del tempo dovettero essere dimenticate per un po’, però, prima di essere riprese con i mezzi “moderni” a poterle interpretare a fini previsionistici.
L’aspetto teorico della meteorologia sinottica fu invece sviluppato anche grazie a Heinrich Brandes, che ideò la carta meteorologica adatta alla rappresentazione simbolica della situazione meteo, utilizzando le informazioni provenienti dalla già citata Società Meteorologica di Mannheim.
Sempre dal punto di vista della comprensione dei meccanismi che sono alla base del “funzionamento” dell’atmosfera, è fondamentale il lavoro di Ferrel, che nel 1859 creò un modello del movimento dell’atmosfera in cui si tiene conto della deviazione che la rotazione del nostro pianeta imprime sulle masse d’aria, verso destra nell’emisfero Nord, verso sinistra in quello Sud.
Robert Fitzroy, navigatore britannico, fece installare barometri sulle navi, estendendo notevolmente la rete di informazioni disponibili. Non solo: nel 1861 organizzò un servizio di previsione di tempeste, pubblicate anche tramite giornali. Il tentativo però non ebbe il successo sperato a causa delle difficoltà tecniche dell’epoca.
Nel 1876, in Italia, fu creato un vero e proprio servizio meteo nazionale , mentre nel 1879 si tenne il primo congresso di meteorologia dove si gettarono le basi per la fondazione dell’Organizzazione Internazionale di Meteorologia (OMM) preceduta, fin dal 1873, dall’Organizzazione Meteorologica Internazionale (OMI), che fu costituita a Bruxelles per iniziativa di Matthew Maury, fondatore del Servizio Idrografico Americano.
Non vi era però solo da spiegare il meccanismo generale dell’atmosfera, la scienza meteorologica nell’800 aveva bisogno ancora di numerosi contributi, a partire da una rigorosa classificazione delle nubi. Nel 1802 Luke Howard pubblico un lavoro “Sulla modificazione delle nubi” in cui compaiono nomi che oggi fanno parte della classificazione ufficiale, in latino.
Alla classificazione delle nubi seguì, nel 1806, quella dei venti, compiuta da Beaufort. L’aver distinto le nubi in tre gruppi principali (strati per le nuvole stratificate, cumuli per quelle verticali, cirri per quelle a ricciolo) permetteva di combinare i loro nomi e spiegare semplicemente le caratteristiche delle numerose forme che prendono nel cielo. Un quarto termine era nembo, che sta ad indicare pioggia (nuvola che porta pioggia). Goethe fu così colpito da questa classificazione che gli dedico quattro componimenti!
Nel 1898 vennero lanciati i primi palloni sonda per lo studio dell’atmosfera dal servizio meteorologico francese. L’esplorazione del cielo era però partita già nel 1804 con Gay Lussac, famoso per la scoperta delle leggi dei gas, che salì fino a 7000 metri di quota. Nel 1805 Laplace trovò la relazione che legava la diminuzione di temperatura all’innalzamento. Un altro studioso, Leòn de Bort, si accorse che la temperatura da una certa altezza in poi non diminuiva, bensì aumentava con la quota. Dapprima pensò ad un errore, ma si rese poi conto che si trovava davanti ad una scoperta: una discontinuità nel profilo termico dell’atmosfera che altro non era che quella che oggi chiamiamo stratosfera, situata ad un’altezza variabile, ma indicativamente, alla latitudine italiana, oltre i 9 km di altitudine.
Dal 1836 James Polland Espy applicò le nuove conoscenze sui moti convettivi alla meteorologia: in pratica si riuscì a spiegare come il calore può indurre la formazione ed il moto delle nubi temporalesche. Il suo lavoro fu riassunto nel libro “La filosofia delle tempeste”. Lo statunitense Loomis fu il primo a elaborare una mappa dove i punti ad uguale pressione erano rappresentati unendo delle linee che furono chiamate isobare. Lo studio di alcune tempeste portò ad una maggiore conoscenza della direzione del loro spostamento e della direzione del vento. Alle mappe furono aggiunte indicazioni circa lo stato del cielo e l’innalzamento o la diminuzione di pressione. Lo stesso Loomis si recò in Europa sperando di poter trovare conferma di una intuizione: e cioè che le tempeste americane e quelle europee fossero collegate. Cosa vera e legata alla presenza di fronti che interessavano l’intero pianeta, ma che fu provata dopo la prima guerra mondiale.
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