Trojrozměrné počasí Počátek technického vývoje poznamenal i zlepšování kvality sledování počasí. V roce 1597 zkonstruoval první přístroj pro sledování teplotních změn Galileo Galilei. Jednalo se o plynový teploměr (termobaroskop). V roce 1611 sestrojil tento vědec také kapalinový teploměr (použitou kapalinou byl vinný líh).
Na základě Torricelliho zákonů sestrojil v roce 1665 anglický vědec Robert Boyle první barometr (přístroj pro měření tlaku vzduchu). Ještě před vynalezením barometru byla v roce 1654 zřízena první mezinárodní meteorologická síť, čítající 11 stanic. V roce 1780 byla vytvořena síť 39 stanic (37 v Evropě, dvě v Severní Americe). Pro možnost operativního sdílení meteorologických dat v reálném čase byl důležitý vznik telefonu a telegrafu (rok 1833, Weber, Gauss).
Následně pak první Mezinárodní meteorologická konference (Brusel 1853) a první Mezinárodní meteorologický kongres (Vídeň 1873) poskytly podmínky pro koordinované pozorování počasí.
Trojrozměrné sledování počasí se datuje od začátku 20. století, odkdy se atmosféra sleduje i vertikálně. První světová válka přinesla dynamický rozvoj letectví, a tím potřebu přesného popisu důležitých meteorologických prvků jak při zemi, tak ve výšce. Od té doby lze mluvit o vzniku klasické „synoptické meteorologie“. To znamená, že se sledují atmosférické jevy současně a na rozsáhlém území. Její základy se využívají dodnes. V meziválečném období se jednalo zejména o meteorologické školy norskou, chicagskou a lipskou.
V. Bjerknes ve spolupráci s R. Wengerem sestavili a publikovali jak detailní přízemní synoptické mapy se znázorněním atmosférických front, tak výškové až do hladiny 100 hPa, tj. přibližně 11 km. Pomáhají rakety i počítače Výzkumu se účastnil také G. Swoboda, který jeho výsledky zavedl ve 20. letech i do povětrnostní služby Československa. V roce 1919 byla ustavena první Mezinárodní meteorologická organizace, mezi jejíž zakladatele patřil spolu s průmyslově rozvinutými zeměmi také nově vzniklý samostatný československý stát.
Období mezi oběma světovými válkami bylo ve znamení zdokonalování předpovědních modelů v meteorologii. Dalším zlomem byla druhá světová válka, která přinesla další dynamický rozvoj letectva. S tím docházelo k postupnému využití radarů i raket pro meteorologické účely.
Dne 23. 3. 1950 vstoupila v platnost „Úmluva“, jíž byla založena Světová meteorologická organizace. Začátkem roku 1951 byla včleněna do systému OSN, takže sdružuje všechny členské státy OSN. Ve druhé polovině 20. století šel vývoj meteorologie zejména s nástupem rozvoje výpočetní techniky stále rychleji kupředu.
