欧洲文艺复兴时期后，十七世纪上半叶，发明了温度表、气压表，不久又发明了多种湿度表、风速表、雨量器。由此，意大利一实验学院得以于1653年建成一个由7个站组成的气象观测网。不少欧美国家开始观测。哥伦布的航海以及欧洲至东亚海运航路的开拓对欧洲工商业有很大推动，引起了对气象情报的客观要求。科学仪器的发展使得十七八世纪的科学家们研究出一些基本的物理学定律，由此才能取得对气象现象的深入认识。 　　1780年德国帕拉替那气象学会组织了一个由40个站组成的标准化气象站网，包括一些其他欧洲国家的站和少数美国的站，仪器近似，有统一的规范。15年后因战争而停办。以后许多国家的气象台站逐渐增多。工商业、海运的发展，要求有可靠和经常的天气情报。1853年首次国际气象会议在布鲁塞尔召开，主要讨论海洋气象问题。这是国际气象工作合作的开始。 　　气象站网有了进展才能分析较大区域中天气的分布和变动。1820年德国莱比锡一位气象学家分析了1783年的天气，并开始绘制天气图。虽然都是事后很久的分析，但看出有很大的潜在用途。要用天气图作出及时有用的天气预报，需要更多的站并解决通讯问题。20多年后，1843年摩尔斯发明了电报，1850年美国绘制由电报传输的天气图，5年后法国也开始绘制。 　　清朝的海关自1876年开始，于八十年代初步建起一个主要在沿海的观测网，这是由英国人包办和控制的。真正由本国建的完全没有，相反，外国纷纷入侵并设置气象台站。民国初的9年中，中国政府部门开始设了少量台站，但多未能持久。 　　中国人民于长期的生产、生活中累积了许多知识和经验，有不少学者提出理性认识。气象季节变化与生物关系（物候）的知识以及在农事上的应用，夏代就开始有所总结，到两周已有专著。自南北朝起，对气象与多种农业问题关系的知识及其应用已写入农业专著，并在多种重要农书中扩大和更新。很多学者、医学家、航海家记录和观察种种天气现象，并探讨其成因，如庄周、王充、沈括、朱熹等提出过不少理性看法。南朝刘宋时就已有对台风的描述。明末外国教士开始介绍西方的气象知识，1674年开始有西方初期气象仪器的介绍，1871年已有关于气象学原理的译本。但在封建统治下，却没有引起清廷的重视。