L’incroyable histoire de la météorologie à travers le monde

Quelle est l’histoire de la météorologie ? Et d’abord, qu’est-ce que la météorologie exactement ?

La météorologie est tout simplement l’étude et l’ensemble des connaissances touchant de près ou de loin les phénomènes atmosphériques. Dans notre quotidien, cela se traduit principalement par la possibilité de prévoir le temps qu’il fera dans un avenir plus ou moins proche. Je ne parle pas là de prévoir le temps pour les siècles voire les millénaires passés ou à venir, puisque dans ce cas-là, on ne parle plus de météorologie mais de climatologie.

Mais revenons à nos moutons ! La météorologie est d’une importance capitale dans nos vies quotidiennes. Non seulement pour savoir comment on va s’habiller ou ce qu’on va mettre dans notre valise pour partir en vacances. Mais aussi et surtout pour l’agriculture, l’aéronautique, le maritime…bref, on ne se passe plus de météorologie !

L’histoire de la météorologie débute durant l’Antiquité

Depuis très longtemps les êtres humains cherchent à expliquer les phénomènes météorologiques qui les entourent afin de pouvoir les prédire. En effet, la connaissance de la météo permet de savoir quand semer les graines ou s’il faut chercher un lieu plus accueillant pour le bétail, par exemple.

Les balbutiements de la météorologie

A cette époque lointaine, la météo était plutôt une œuvre divine !

C’est ainsi que les tempêtes, orages ou sécheresses (c’est-à-dire tous les événements climatiques négatifs) étaient dus à la colère des Dieux. Pour contrer cela il fallait faire des offrandes allant parfois jusqu’aux sacrifices, pour retrouver une météo plus clémente.

Quant aux crues du Nil, essentielles à l’économie de l’Egypte, elles étaient dues à l’union d’Isis et d’Osiris, couple divin mythique de l’Egypte Ancienne.

Les chinois furent les premiers à observer de manière précise les différents phénomènes météorologiques (hauteur de neige, aspect du ciel, vent…). D’ailleurs, le premier météorologue reconnu, un chinois prénommé Nei Tsing Sou Wen, écrivit un ouvrage sur le sujet (datant de 3000 ans avant J.-C.)^[1].

Un peu plus tard, ce fut au tour de la civilisation grecque de s’intéresser aux phénomènes météorologiques.

Naissance de la météorologie en Grèce

Malgré la très forte présence de la religion dans ces civilisations antiques, certains scientifiques grecs commencèrent à vouloir expliquer les phénomènes météorologiques autrement qu’avec la main d’une divinité. Ils recherchèrent une explication rationnelle.

Ainsi Anaximandre (610-546 avant J.-C.), scientifique grec, expliqua pour la première fois que la météo est tout simplement dû à l’intervention de différents éléments et n’a rien à voir avec une quelconque divinité. Il avait d’ailleurs une idée assez précise de ce qu’est le vent (de l’air qui se déplace, on parle de flux d’air)^[2].

Aristote, scientifique grec du IV^ème siècle avant J.-C., écrivit un ouvrage traitant de météorologie. Celui-ci, intitulé Météorologiques, resta une référence dans ce domaine pendant de longues années. Cet ouvrage contient la plus ancienne description du cycle de l’eau (je t’invite à faire un tour par ici si tu ne te souviens plus de ce qu’est le cycle de l’eau).

« Maintenant le soleil, se déplaçant comme il le fait, met en branle un processus de changement, de devenir et de déclin qui par son action élève la plus fine et douce eau chaque jour, la dissout en vapeur et la transporte vers les hauteurs où elle se condense à nouveau par le froid et retourne ensuite à la terre. »

Aristote, IVème siècle av. J.-C.

Aristote comprit que la température joue un rôle essentiel dans la formation des nuages. De même il comprit que la rosée, le brouillard, la neige, la pluie ou encore la grêle sont tous dû à un même mécanisme, celui de la condensation (passage de l’état gazeux à un état liquide).

C’est également dans cet ouvrage qu’apparait pour la première fois le terme « météorologie ».

L’histoire de la météorologie fait une pause au Moyen Age

Le Moyen Age est marqué par l’oubli progressif des connaissances accumulées durant l’Antiquité concernant la météorologie (entre autres). En parallèle de ça, la religion prend une place de plus en plus importante. C’est pourquoi les phénomènes météorologiques sont alors encore associés à Dieu et on ne cherche plus à les comprendre ! Il n’y a qu’à se souvenir de l’épisode biblique du déluge avec Noé ! Dieu fit pleuvoir pendant 40 jours et 40 nuits sur la Terre afin de recouvrir les plus hautes montagnes d’eau.

Pourtant, la prévision des conditions météo était toujours aussi importante pour les hommes. C’est pourquoi, on voit beaucoup de dictons apparaitre à cette époque. Ceux-ci étaient issus de recettes mélangeant les connaissances des siècles précédents et des observations plus ou moins précises. Malgré ce que l’on pourrait croire, ces dictions révèlent parfois un brin de vérité !

Par exemple le dicton « lune cerclée, pluie assurée » est tout à fait vrai ! En effet, pour que la lune prenne une apparence cerclée, il faut un certain type de nuages (appelés cirrostratus) qui permettent de diffuser la lumière et donner un halo à la lune. Et figure toi que ces nuages annoncent l’arrivée d’autres nuages qui, eux, viennent déverser la pluie !

Lune cerclée, pluie assurée

Dicton météorologie du Moyen Age

L’histoire de la météorologie reprend de plus belle à la renaissance

Lors de la Renaissance, les scientifiques se reconnectèrent peu à peu aux connaissances de l’Antiquité. De plus un énorme essor technologique vit le jour à ce moment-là, permettant une amélioration très nette dans le domaine de la météorologie.

Les appareils essentiels à l’histoire de la météorologie

Afin de prédire le temps, les météorologues ont besoin de différentes informations :

• La température qu’il fait (par exemple pour savoir s’il va tomber de la pluie ou de la neige)
• La force et la direction du vent (pour savoir comment vont se déplacer les nuages)
• L’humidité de l’air (pour savoir s’il y a beaucoup d’eau dans l’air ou pas)
• Les précipitations (on appelle précipitations tout ce qui tombe du ciel c’est-à-dire la pluie, la neige, la grêle)
• La pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More de l’air (l’air exerce une force sur tout ce qui est présent sur la Terre. Selon sa force, l’air, le vent, les nuages ne vont pas se déplacer de la même manière)
• Et enfin l’ensoleillement (pour savoir si le soleil brille ou pas !)

Durant la Renaissance, de nombreux scientifiques inventèrent des instruments permettant de mesurer tous ces paramètres.

Mesure de la température

Le thermomètre, tel qu’on le connait aujourd’hui, fut mis au point par un ami de Galilée du nom de Santorio Santorio au début du XVIIème siècle. D’ailleurs, on accorde souvent l’invention du thermomètre à Galilée alors que ce n’est pas lui qui l’a fait ! C’est alors la première fois qu’on arrive à mesurer une température de façon complètement objective et scientifique.

Cet appareil fut par la suite amélioré par différents scientifiques dont messieurs Daniel Gabriel Fahrenheint et Anders Celsius qui donnèrent leurs noms respectifs à l’unité de mesure de la température de chaque côté de l’Atlantique.

Avant cela, les scientifiques utilisaient un autre appareil, le thermoscope. Celui-ci fut inventé par un ingénieur grec du nom de Philon de Byzance en -250^[3]. Contrairement au thermomètre, le thermoscope ne donne pas une température mais une variation de température. En gros, il permettait simplement de dire s’il faisait plus chaud ou plus froid que le jour précédent.  

Mesure du vent

En 1500, Léonard de Vinci inventa la girouette qui permet d’identifier la direction du vent.

Quelques années plus tard, au milieu du XVII^ème siècle, c’est au tour de l’anémomètre, appareil permettant de mesurer la vitesse du vent, d’être inventé par un météorologue du nom de Robert Hooke. Enfin, pour être tout à fait exacte, Leon Battista Alberti l’avait inventé en 1450…mais cet instrument fut complètement oublié pendant deux siècles.

Mesure de l’air ambiant

Evangelista Torricelli, quant à lui, inventa le baromètre, appareil permettant de mesurer la pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More de l’air, en 1644.

En 1780, c’est l’hygromètre qui fut inventé. C’est Horace-Bénédict de Saussure qui mit au point cet appareil qui permet de mesurer l’humidité présente dans l’air. Avant lui, d’autres scientifiques (tel que Ferdinand II, Grand Duc de Toscane) avaient mis au point les ancêtres de cet appareil. Pour cela, ils utilisaient une modification d’un matériau en fonction de l’humidité. Je ne sais pas si tu as, ou si tu connais quelqu’un qui a, les cheveux qui frisent lorsqu’ils sont humides…c’est exactement le même principe ! Certains matériaux changent de poids, de couleur ou de forme en fonction de l’humidité ambiante.

Mesure de la pluie

Quant aux pluviomètres qui permettent de dire quelle quantité de pluie est tombée, ce sont les « instruments » les plus anciens. En effet, les Grecs, vers 500 avant J.-C. étaient déjà capables de mesurer cette quantité. Mais c’est en 1680 que le physicien anglais Richard Towneley inventa cet appareil tel qu’on le connait aujourd’hui.

Organisation de la météorologie

C’est au moment de la Renaissance que la météorologie devient plus organisée. De nombreux relevés et observations sont faits à cette époque et servent de base de travail pour les météorologues.

A force d’observation et d’étude, les nuages sont classés et baptisés par les météorologues britannique Luke Howard entre 1802 et 1803 et le français Jean baptiste de Lamarck.

Les réseaux, une étape importante dans l’histoire de la météorologie

Les scientifiques comprirent l’importance d’une collaboration entre différentes villes pour prévoir le temps efficacement. En effet, les nuages ne s’arrêtent pas aux frontières et il est essentiel de regarder la météo chez le voisin pour savoir ce qui va nous arriver !

Ferdinand II de Médicis inaugura le premier réseau météorologique en 1654. Huit villes européennes accueillaient des stations météos : Florence, Bologne, Parme, Milan, Innsbruck, Osnabrück, Paris et Varsovie^[4]. L’Eglise de l’époque ne voyant pas d’un très bon œil tout cela, ce réseau fut dissout en 1667.

Ce fut un drame qui remit à jour l’importance de ces réseaux dans l’histoire de la météorologie.

En effet, une tempête provoqua un naufrage lors d’une guerre appelée guerre de Crimée (le 14 novembre 1854) et causa énormément de pertes (41 bateaux, 400 marins décédés). Pourtant celle-ci aurait pu être prédite puisqu’elle était déjà présente à quelques kilomètres de là quelques jours auparavant !

En parallèle, les transports maritimes et ferroviaires se développaient et étaient dépendants des conditions météo.

Napoléon III, empereur de France, demanda alors à un scientifique français, Urbain Le Verrier, de mettre en place un réseau de stations météorologiques en France afin de pouvoir anticiper les événements météorologiques. La mise en place de ce premier réseau français fut possible grâce à une invention récente : le télégraphe (1837), qui permit de communiquer entre les différentes stations. Ce réseau fut opérationnel dès 1856 et comprenait 24 stations. 9 ans plus tard, en 1865, le réseau, devenu européen, comptait 59 stations.

Ces différents réseaux créés à travers le monde étaient indépendants les uns des autres et pouvaient donc perdre des données importantes. C’est pourquoi l’Organisation Météorologique Internationale (OMI) fut fondée en 1873, lors du premier congrès météorologique international, à Vienne, pour mettre en commun leur effort de prévision. En 1950, l’OMI devient OMM (Organisation Météorologique Mondiale^[5]).

Les mesures en altitude

Malgré tout cela, les prévisions n’atteignaient pas la précision espérée. Et pour cause ! Toutes les mesures se faisaient au niveau du sol. Les scientifiques comprirent peu à peu que cela ne suffisait pas !

En effet, l’atmosphère est grande et les mesures diffèrent d’une altitude à l’autre. Les premiers relevés en altitude commencèrent tout simplement grâce à des scientifiques qui montèrent au sommet de montagnes pour faire des mesures.

Puis vint le temps des cerfs-volants, pour faire des mesures dans l’atmosphère. En 1748, ces premières mesures furent prises par le professeur d’astronomie Alexander Wilson et le physicien Thomas Melville.

Le 1^er décembre 1783, c’est un ballon qui permit de faire des mesures atmosphériques jusqu’à 3 500 m d’altitude grâce au physicien et aéronaute Jacques Charles.

Quelques années plus tard, en 1804, la première ascension scientifique en montgolfière fut organisée par l’Académie des Sciences. Ce fut l’occasion de prendre des mesures de pressionLa pression est la force que l'on exerce en appuyant sur une... More et de températures jusqu’à 4 000 m d’altitude.

L’histoire de la météorologie continue à s’écrire aujourd’hui

Les progrès techniques continuent et se multiplient.

Encore une fois, c’est l’effort de guerre qui permis une réelle avancée dans le domaine de la météorologie. En effet, durant la seconde guerre mondiale il devint primordiale de pouvoir prédire la météo afin d’organiser les batailles qui avaient lieu sur mer ou dans les airs. C’est donc pour être au top dans les prédictions qu’un soutien financier énorme fut accordé à la météorologie. Des écoles virent le jour pour former les météorologues. De nouveaux instruments furent développés et l’informatique vint en soutien pour prédire les conditions météo.

Toujours plus haut

Le 1^er avril 1960, une nouvelle étape fut franchie avec le premier lancement réussi d’un satellite météorologique. Son petit nom était TIROS-1 et fut lancé par la NASA. Il fournit des données pendant 78 jours. Son prédécesseur, le Vanguard 2, n’avait pu donner que peu d’informations à cause d’un problème lors de la mise en orbite^[6].

En Europe, il fallut attendre le 23 novembre 1977 pour voir le premier satellite météorologique dans le ciel. Il s’agissait de Météosat 1.

Les données mesurées depuis l’espace permettent d’une part d’avoir une vision globale des phénomènes météorologiques et d’autres part, des mesures bien plus précises. De plus, cela permet de couvrir des zones qui ont peu de stations météo comme les déserts, les pôles et les océans.

Depuis 2002, un nouveau satellite nommé MSG-1 permet même de voir ce qu’il y a à l’intérieur d’un nuage !

Nouvelle étape dans l’histoire de la météorologie : l’informatique

Une autre étape fut franchie avec l’utilisation de modèles numériques. En effet, la météo prend en compte de nombreux paramètres. C’est bien trop compliqué pour un cerveau humain de gérer tout ça et d’en sortir efficacement des prévisions exactes !

C’est pourquoi, les météorologues commencèrent à s’intéresser aux modèles numériques. On explique à l’ordinateur tout ce qui entre en jeu pour faire une prévision (par exemple « si on mesure un vent de tel vitesse à tel endroit, les nuages de telle sorte vont se déplacer à tel endroit ») et ensuite, on n’a plus qu’à lui donner les mesures qui ont été faites sur place et hop ! C’est lui qui fait le job !

C’est le météorologue norvégien Vihelm Bjerknes qui, en 1904, proposa cette nouvelle vision de la météorologie. Il mit au point une série de formules magiques (aussi appelées équations mathématiques ! Mais « formule magique » est bien plus attrayant, tu ne trouves pas ?) pour prévoir le temps qu’il ferait^[7]. Mais à cette époque, les ordinateurs n’existaient pas encore !

C’est seulement à l’aube de la seconde guerre mondiale qu’un scientifique suédois, dénommé Rossby, simplifia ces équations et utilisa le calcul électronique pour résoudre les équations de Bjerknes.

Ce n’est qu’en 1950 que Charnez Fjortoft et Von Neumann présentèrent la première prévision météorologique réalisée grâce à un ordinateur (dont le nom était ENIAC)^[8]. Les prévisions étaient alors fiables pour les 24 prochaines heures.

Pour des prévisions à 48h, il fallut attendre les années 1980. En 2003, le super ordinateur earthsimulator prédit la météo pour le siècle avenir.

Les modèles numériques sont aujourd’hui les seules méthodes utilisées pour prévoir le temps qu’il fera.

Voilà! Tu sais tout de l’histoire de la météorologie! N’hésite pas à aller rendre visite à Météo France pour en savoir encore plus!

Alors? Es-tu prêt/prête à installer ta station météo dans ton jardin ou sur ton balcon?

Bibliographie pour l’histoire de la météorologie

• [1]   « The Su Wen of the Huangdi Neijing (Inner Classic of the Yellow Emperor). », Library of Congress, Washington, D.C. 20540 USA. https://www.loc.gov/resource/gdcwdl.wdl_03044/?c=160&st=gallery (consulté le 27 août 2022).
• [2]   D. Parrochia, Météores: essai sur le ciel et la cité. Editions Champ Vallon, 1997.
• [3]   E. Universalis‎, « THERMODYNAMIQUE – Histoire », Encyclopædia Universalis. https://www.universalis.fr/encyclopedie/thermodynamique-histoire/ (consulté le 29 août 2022).
• [4]   D. Camuffo et C. Bertolin, « The earliest temperature observations in the world: The Medici Network (1654-1670) », Clim. Change, vol. 111, p. 335‑363, juill. 2012, doi: 10.1007/s10584-011-0142-5.
• [5]   « Qui sommes-nous? », 13 juin 2016. https://public.wmo.int/fr/%C3%A0-propos-de-nous/qui-sommes-nous (consulté le 29 août 2022).
• [6]   « Chapter 12 ». https://history.nasa.gov/SP-4202/chap12.html (consulté le 29 août 2022).
• [7]   « Pioneers in modern meteorology and climatology : Vilhelm and Jacob Bjerknes : a selected bibliography ». https://repository.library.noaa.gov/view/noaa/1113 (consulté le 29 août 2022).
• [8]   P. Lynch, « The ENIAC forecasts: A re-creation », Bull. Am. Meteorol. Soc. – BULL AMER METEOROL SOC, vol. 89, janv. 2008, doi: 10.1175/BAMS-89-1-45.