Philosophes grecs Aristote et son élève Théophraste ont montré un intérêt pour les phénomènes météorologiques plus de trois siècles avant le début de l'ère commune (CE). Cependant, des instruments de mesure et des instruments étaient nécessaires pour l'étude du temps en tant que science, météorologie, pour s'épanouir. Les instruments météorologiques fonctionnels ont commencé avec l'invention par Galilée d'un thermomètre rudimentaire à la fin des années 1500. Beaucoup d'instruments à l'ancienne continuent à être utilisés dans des environnements privés et de petites stations météorologiques.
Anémomètres
L'architecte italien Leone Battista Alberti (1404-1472) a inventé le premier anémomètre utile, un instrument pour mesurer la vitesse du vent. L'anémomètre d'Alberti utilisait une plaque oscillante; l'angle auquel la plaque a été déplacée par la force du vent a déterminé la vitesse du vent. En 1846, l'astronome irlandais Thomas Romney Robinson a développé l'anémomètre à gobelet rotatif qui est encore utilisé dans les petites stations météorologiques. L'anémomètre démodé de Robinson utilise quatre tasses attachées à une tige verticale à angle droit. Comme le vent fait tourner les coupelles, la vitesse des tours est convertie en vitesse du vent.
Baromètres
Le baromètre, instrument de mesure de la pression atmosphérique, a été inventé par le mathématicien et physicien italien Evangelista Torricelli en 1643. En utilisant l'observation du fonctionnement d'un siphon, Torricelli a utilisé un tube rempli de mercure pour déterminer la pression atmosphérique au niveau de la mer. Dans un baromètre à mercure à l'ancienne, le poids de l'atmosphère force le mercure vers le haut d'un tube calibré. Plus l'air est lourd, plus la pression exercée sur le mercure est importante.
Hygromètre à cheveux
Les propriétés hydro-absorbantes des cheveux ont été utilisées en 1783 pour développer le premier hygromètre, un instrument de mesure de l'humidité. Cet hygromètre à l'ancienne a été calibré en déterminant d'abord la longueur d'un cheveu à la déshydratation totale et à la saturation totale, ou 0 pour cent d'humidité et 100 pour cent d'humidité, respectivement. L'humidité relative pourrait alors être calculée en utilisant ces deux points de consigne.
Psychromètre à sangle
En tant qu'instrument de mesure de l'humidité, le psychromètre à fronde est entré en service au XIXe siècle. Cet instrument météorologique à l'ancienne utilisait deux thermomètres à mercure identiques montés sur une palette en bois. L'ampoule de l'un des thermomètres est enveloppée dans des matériaux absorbants humides. Une personne tourbillonne ensuite la poignée autour de l'air et le thermomètre à bulbe humide se refroidit rapidement par rapport à l'autre en raison des propriétés d'évaporation de l'eau. La différence de température entre les deux thermomètres peut alors être convertie en humidité relative.
Thermomètres
Le thermomètre de Galileo a mesuré la chaleur en observant les changements dans la densité de l'eau dans les ampoules remplies de verre. Cette méthode de liquide dans une ampoule ou un tube en verre scellé a été utilisée pour concevoir et développer un certain nombre d'instruments démodés qui fonctionnent sur le principe des changements de l'eau lorsqu'ils sont chauffés et refroidis pour mesurer les changements de température.
