Ab etwa 1800 setzten in den verschiedenen Staaten meteorologische Entwicklungen hin zu nationalen meteorologischen Diensten ein. Schwerpunkt dieser Abhandlung bilden Länder vorwiegend im westlichen und nördlichen Europa.

Im letzten Thema des Tages zur Geschichte der Meteorologie wurde die Entwicklung bis um das Jahr 1800 beschrieben. In diesem Teil der Serie zur Geschichte der Meteorologie wird die Gründung und Etablierung nationaler meteorologischer Institute, die als Vorläufer nationaler Wetterdienste gelten, im westlichen europäischen Raum beleuchtet. Abweichend von den bisherigen Folgen erfolgt die Gliederung hier nach Nationen. Entwicklungen im östlichen und südlichen europäischen Raum sowie außerhalb Europas und in Richtung internationaler Institutionen werden in weiteren separaten Teilen der Serie behandelt.

Ende des 18. Jahrhunderts setzte sich die Erkenntnis durch, dass ein internationales meteorologisches Messnetz an Wetterstationen eingerichtet werden sollte. Erste Versuche hierzu waren die Bemühungen der „Academia del Cimento“ in Florenz 1654, durchschlagende Ergebnisse brachte die Societas Meteologica Palatina ab 1780 zustande. Diese Gesellschaft organisierte als erste die Durchführung und Veröffentlichung weltweiter Wetterbeobachtungen.

Im Zuge sozialer Umwälzungen in Frankreich durch die und im Nachgang der Französischen Revolution 1789 gleichzeitig auftretenden Missernten legte die neue Regierung den Fokus auf die Landwirtschaft und die diese beeinflussende Meteorologie. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts waren zahlreiche meteorologische Stationen in den Rahmen wissenschaftlicher Gesellschaften oder universitärer Schulen eingebunden, die unabhängig voneinander arbeiteten. 1854 wurde ein Messnetz zur Niederschlagsmessung eingeführt, mit dem Hochwasser an Flüssen, besonders an der Seine, prognostiziert werden sollte. 1854 zeigte der französische Mathematiker und Astronom Urbain Le Verrier (1811−1877), dass ein Sturm über dem Schwarzen Meer über Europa verfolgt werden konnte, dieser hätte bei Nutzung von Telegraphen vorhergesagt werden können. Dies führte zur Gründung eines meteorologischer Dienstes am zentralen Observatorium Paris 1855. Le Verrier wurde zu dessen Direktor bestellt. Nur drei Tage nach der Gründung des meteorologischen Dienstes präsentierte er die erste Wetterkarte Frankreichs. Die Koordination der meteorologischen Messungen war für ihn mit Schwierigkeiten verbunden. 1857 wurden erstmals meteorologische Beobachtungen in tabellarischer Form veröffentlicht. 1863 wurde erstmals in einer Karte eine barometrische Analyse des Vortags publiziert. Diese Karten wurden nachfolgend an Häfen verteilt.

Von 1864 bis 1877 wurden 58 Wetterbeobachtungsstationen in reguläre Schulen eingebunden. Um Hagelschäden einzugrenzen, wurde 1865 mit dem Studium von Gewitterwolken begonnen. Beobachter waren angehalten, aufgetretene Schäden mit den beobachteten Gewitterwolken in Zusammenhang zu bringen. Dies führte zur Analyse einer Schadenslinie, jenem Weg, welchen ein Gewitter zurücklegte. 1870 wurde das gemessene Regenwasser untersucht, um Rückschlüsse auf die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre zu gewinnen. 1878 wurde das Zentrale Meteorologische Büro in Frankreich gegründet. Dieses sollte die Wetterbeobachtungsstationen neu organisieren, Warnhinweise für Häfen und Landwirte ausgeben und Studien zu Bewegungen in der Atmosphäre durchführen. Erster Direktor wurde der französische Physiker und Meteorologe Éleuthère Mascart (1837−1908). Er führte einen Warndienst sowie eine klimatologische Abteilung ein und vergrößerte das Messnetz auf 160 Stationen, darunter Regional- und Bergstationen. 1898 wurde der erste französische Wetterballon gestartet. 1921 wurde das Zentrale Meteorologische Büro in ein Nationales Meteorologisches Amt aufgewertet. 1922 wurden täglich meteorologische Berichte ausgegeben.

Im Vereinigten Königreich Großbritannien und Irland wurden im 19. Jahrhundert zunächst nur unkoordinierte individuelle Wetterbeobachtungen durchgeführt. 1840 untersuchte die Statistik-Abteilung einen Zusammenhang zwischen sozialen Faktoren, hier besonders die Anzahl von Todesfällen und meteorologischen Phänomenen. Dies veranlasste den britischen Meteorologen und Aeronauten James Glaisher (1809−1903) von der Abteilung für Erdmagnetismus und Meteorologie des Observatoriums Greenwich, die Beobachtungen der Wetterstationen zu koordinieren. So entstand 1845 ein Messnetz aus neun Stationen, 1875 war das Messnetz auf 50 Stationen angewachsen. 1848 wurden erstmals in der Londoner Zeitung „Daily News“ Wetterbeobachtungen in verschiedenen britischen Städten veröffentlicht. 1850 wurde die British Meteorological Society ins Leben gerufen. Der erste offizielle meteorologische Dienst wurde 1854 als „Meteorologische Abteilung im Handelsministerium“ in Westminster gegründet. Hauptaufgabe war das Sammeln, die Verifikation und die Analyse meteorologischer Beobachtungsdaten von Schiffen und von Küstenstationen. 1861 wurden Wettervorhersagen an Zeitungen veröffentlicht. Im selben Jahr begann der erste Direktor der meteorologischen Abteilung, der britische Marineoffizier und Meteorologe Robert FitzRoy (1805−1865), Sturmereignisse zu untersuchen. Dabei fertigte er Karten an, die er zunächst als „synoptische Karten“ bezeichnete. Der Begriff leitet sich vom griechischen Wort „synoptikos“ ab, was so viel wie „einen Überblick gebend“ bedeutet. Auf diesen Karten waren Sturmzentren und umströmende Luftbewegungen verzeichnet.

Nach seinem Tod endeten die Wettervorhersagen und ein Ständiger Ausschuss führte den Dienst weiter. 1867 wurde ein Wetterdienst gegründet, welcher vom Handelsministerium getrennt war. Dieser Dienst umfasste Abteilungen für Seewetterkunde, meteorologische Telegraphenberichte und Agrarmeteorologie. Erster Direktor wurde der irische Meteorologe Robert Henry Scott (1833−1916). Zwischen 1867 und 1874 wurden Marine- und Handelsschiffe mit Barometern, Hygrometern und Thermometern ausgestattet. Damit konnten meteorologische Beobachtungen aus allen Weltmeeren von Grönland bis Australien gewonnen werden, was zur Optimierung von Routen in der Seeschifffahrt führte. Beobachtungen an Land wurden ab 1868 an mehreren Hauptobservatorien durchgeführt, unter anderem Kew (London), Falmouth (Cornwall), Stonyhurst (Nordengland), Aberdeen, Glasgow (beide Schottland) und Armagh (Nordirland). Die meteorologische Gesellschaft (heute Royal Meteorological Society) koordinierte die Sammlung der meteorologischen Daten. Diese waren maßgeblich für die spätere Theorie der Bildung der Kaltfront der Bergener Schule in Norwegen. Ein Hauptaugenmerk des meteorologischen Dienstes war die Sturmvorhersage für die Seeschifffahrt. Eine erste Sturmwarnung wurde 1868 veröffentlicht. Diese Prognosen existieren bis heute und sind unter dem Namen Shipping Forecast (Seewetterdienst) bekannt. Wetterprognosen wurden wieder ab 1879 erstellt. Erwähnenswert ist, dass Niederschlagsmessungen unabhängig davon durch die 1859 gegründete „British Rainfall Organization“ durchgeführt wurden. Deren Messnetz wuchs zwischen 1862 und 1903 von 453 auf 4200 Stationen. 1911 wurden erstmals im Seewetterdienst Vorhersagegebiete als Seegebiete definiert. 1919 wurde die Niederschlagsmessung in den britischen Wetterdienst integriert.

In Belgien waren die wichtigsten meteorologischen Aktivitäten am Königlichen Astronomischen Observatorium in Brüssel konzentriert. Dessen Direktor, der belgische Astronom und Statistiker Adolphe Quetelet (1796−1874) stellte 1823 fest, dass es unmöglich sei, astronomische Beobachtungen ohne Kenntnisse der Struktur von Erde und Atmosphäre zu analysieren. 1833 starteten dort meteorologische Messungen und 1839 folgten phänologische Beobachtungen. Quetelet versuchte, statistische Erkenntnisse auf den Gebieten der Meteorologie und des Erdmagnetismus anzuwenden. Er veröffentlichte zwischen 1845 und 1857 eine ausführliche Monographie zum Klima von Belgien. Sein Nachfolger, der belgische Astronom, Geograph und Biologe Jean-Charles Houzeau (1820−1888) gründete 1878 ein Messnetz aus meteorologischen und klimatologischen Stationen, welches regelmäßige Beobachtungsdaten hoher Qualität lieferte. 1898 begann der meteorologische Dienst des Brüsseler Observatoriums als eigene Institution zu arbeiten. Erster Direktor war der belgische Astronom und Meteorologe Albert Lancaster (1849-1908).

Unter Leitung des niederländischen Wissenschaftlers Christoph Buys Ballot (1817−1890) starteten nach dem Bau eines kleinen meteorologischen Observatoriums auf der Bastion Sonnenborgh in Utrecht 1847 meteorologische Messungen im Staatsgebiet der Niederlande. Dieses Observatorium wurde 1854 zum Königlich-Niederländischen Meteorologischen Institut (KNMI), dessen Direktor Ballot bis zu seinem Lebensende blieb. 1854 startete ein kleines Messnetz mit vier Stationen in Utrecht, Groningen, Gelder und Vlissingen mit je drei täglichen Wetterbeobachtungen, das schnell ausgebaut wurde. Durch diese Beobachtungen erkannte man den Zusammenhang zwischen Luftdruck und Windrichtung, wodurch Ballot 1857 das Barische Windgesetz (Gesetz von Buys-Ballot) formulieren konnte. Durch verschiedene Kolonien besonders in Südostasien bestand reges Interesse, meteorologische Beobachtungen auf Schiffen durchzuführen. Ab 1856 wurden maritim-meteorologische Karten publiziert. Ballot ergänzte sein Messnetz um internationale Stationen und unterstützte die Einrichtung von Forschungsstationen rund um die Polarregionen im Rahmen eines Polarjahres. Ballot gilt als Begründer der Meteorologie in den Niederlanden und Initiator der internationalen Klimaforschung. Unter der Leitung des niederländischen Meteorologen Maurits Snellen (1840−1907) wurde 1897 das KNMI an seinen heutigen Standort in De Bilt verlegt.

Die Bildung eines meteorologischen Netzwerkes in den deutschen Staaten wurde durch die politische Zersplitterung im 19. Jahrhundert stark erschwert und unterblieb daher.

Der preußische Meteorologe, Geograph und Statistiker Wilhelm Mahlmann (1812−1848) organisierte 1846 ein vorläufiges, 35 Stationen umfassendes meteorologisches Beobachtungsnetz in Preußen. 1847 wurde das Königlich Preußische Meteorologische Institut (PMI) als Abteilung des Preußischen Statistischen Instituts gegründet, welches als meteorologische Zentralstelle des Beobachtungsmessnetzes diente. Die wesentlichen wissenschaftlichen Aktivitäten wurden von dem preußischen Geographen Alexander von Humboldt (1769−1859) koordiniert. Der Schwerpunkt der Forschung lag auf der Agrarmeteorologie. 1849 wurde der Physiker und Meteorologe Heinrich Wilhelm Dove (1803−1879) aus Schlesien Institutsdirektor. Dove stellte das nach ihm benannte Gesetz der Drehung der Winde auf und gilt als Begründer der heutigen Wissenschaft der Meteorologie und der Wettervorhersage. Er veröffentlichte 1828 Wetterkarten, die Windbewegungen an stürmischen Tagen zwischen 1821 und 1823 zeigen. 1865 wurde in Berlin eine „Zentralstelle für Sturmwarnungen“ eingerichtet. Eine intensivere Mitwirkung des Preußischen Meteorologischen Instituts an der internationalen Entwicklung kam erst wieder unter dem Meteorologen und Klimatologen Gustav Hellmann (1854−1939) aus Schlesien, der von 1882 bis 1885 als Interimsleiter eingesetzt war, sowie dem bayerischen Physiker und Meteorologen Wilhelm von Bezold (1837−1907), der von 1885 bis 1907 im Deutschen Reich ordentlicher Leiter des Instituts war, zustande. 1891 wurde das Observatorium in Potsdam fertiggestellt. Erdmagnetmessungen starteten 1890, meteorologische Messungen folgten ab 1893. Erster Direktor wurde der preußische Meteorologe Adolf Sprung (1848−1909).

1867 wurde in Hamburg durch den Mathematiker und Ozeanographen Wilhelm von Freeden (1822−1894) aus Ostfriesland die Norddeutsche Seewarte gegründet. Sie und ihr Nachfolger, die 1875 gegründete Deutsche Seewarte, war eine Zentralanstalt zur Förderung der maritimen Meteorologie im Deutschen Reich. Erster Direktor wurde der aus der bayerischen Pfalz stammende Geophysiker und Polarforscher Georg von Neumayer (1826−1909). Der Deutschen Seewarte oblag der 1875 neu geschaffene Seewetterdienst, den der russisch-deutsche Geograph und Meteorologe Wladimir Köppen (1846−1940) leitete. Die Deutsche Seewarte koordinierte die Forschung der maritimen Meteorologie sowie die Sammlung von Beobachtungen über physikalische Verhältnisse des Meeres und die meteorologischen Erscheinungen auf hoher See, die in Schiffsjournalen (Logbücher) durch die Schiffskapitäne erfasst wurden. Die Prüfung meteorologischer Messinstrumente sowie Chronometer und ab 1906 die Bearbeitung der Küstenmeteorologie und des Sturmwarnungswesens waren ebenfalls wesentliche Arbeitsinhalte der Deutschen Seewarte. Dazu wurden Zweigniederlassungen, Nebenstellen und Überseestationen aufgebaut. Ab 1876 wurden tägliche Wetterkarten veröffentlicht. Die Deutsche Seewarte gilt als Vorgänger des Deutschen Wetterdienstes.

In Bayern hatte der bayerische Naturforscher Gabriel Knogler (1759−1838) ab 1798 die Leitung des meteorologischen Observatoriums und die erste Professur für Meteorologie an der Kurfürstlichen Baier’schen Landesuniversität zu Landshut inne. Er gab 1802 das erste deutsche meteorologische Lehrbuch „Die Meteorologie“ heraus. 1879 wurde die Königlich Bayerische Meteorologische Centralstation in München gegründet. Im selben Jahr begannen meteorologische Messungen. 1882 gab es in Bayern 45 Wetterstationen. 1883 richtete der bayerische Meteorologe Fritz Erk (1857−1909) eine meteorologische Bergstation auf dem Wendelstein ein. 1893 wurde er Direktor der Centralstation. 1900 richtete er auch die Wetterwarte auf der Zugspitze ein. 1910 übernahm der deutsche Physiker, Meteorologe und Klimatologe August Schmauß (1877−1954) die Leitung der Centralstation von Erk. 1917 wurde die Centralstation in Bayerische Landeswetterwarte umbenannt.

Auch in anderen damaligen deutschen Ländern wurden Wetterstationen eingerichtet. 1882 gab es beispielsweise in Württemberg 24 und in Baden 16 meteorologische Stationen.

Für die Einrichtung eines Wetterdienstes in Norwegen spielte der große Bedarf an Wetterberichten für die riesigen Fischereiflotten und Handelsschiffe eine entscheidende Rolle. Der Leiter des Telegraphendienstes, der norwegische Regierungsbeamte Carsten Tank Nielsen (1818−1892), stattete 1860 fünf seiner Stationen mit meteorologischen Instrumenten aus. Von diesen Stationen aus wurden Berichte per Telegraph nach Christiania (dem heutigen Oslo) und an das Pariser Observatorium gesendet, das zu dieser Zeit begann, regelmäßige Wettervorhersagen zu erstellen. Der Wetterbeobachter an der Sternwarte in Christiania war 1864 der norwegische Meteorologe und Ozeanograph Henrik Mohn (1835−1916). Er sandte der Polytechnischen Gesellschaft einen Bericht mit dem Titel „Moderne Meteorologie und Wettervorhersage“. Daraufhin begannen Vorbereitungen zur Gründung eines Departments für Meteorologie an der Universität Christiania. Das Meteorologische Institut wurde 1866 gegründet und Mohn wurde zum ersten Direktor bestellt. Er erhöhte rasch die Anzahl der Wetterstationen. Die dort gesammelten Daten erlaubten klimatologische Studien, die Mohn als „Klimaatlas für Norwegen“ 1916 publizierte. Mohn gilt als Begründer der Meteorologie und Ozeanographie in Norwegen. 1870 wurde der „Sturmatlas des Norwegischen Meteorologischen Institutes“ veröffentlicht. Das meteorologische Observatorium in Christiania wurde 1906 eröffnet. Neben anderen Messungen wurden dort auch Messungen der atmosphärischen Elektrizität durchgeführt. Um den Zustand der Atmosphäre in verschiedenen Höhen zu untersuchen, wurden 1909 in Christiania Messungen mit Versuchsballons aufgenommen.

Erste meteorologische Messungen in Schweden wurden 1722 am Observatorium in Uppsala durchgeführt. Diese Daten wurden erst 1855 veröffentlicht. Das erste meteorologische Netzwerk wurde auf Initiative des schwedischen Physikers und Meteorologen Erik Edlund (1819−1888) innerhalb der Schwedischen Akademie der Wissenschaften 1856 bis 1858 eingerichtet. Die Akademie gründete 1873 das Zentrale Meteorologische Institut